1. Trang Chủ
  2. Kĩ thuật Viễn thông
  3. Công nghệ truy nhập trong mạng NGN

Công nghệ truy nhập trong mạng NGN

Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều cách gọi khác nhau như Mạng đa dịch vụ, mạng hội tụ, mạng phân phối hay mạng nhiều lớp. Cho tới nay các tổ chức và các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới rất quan tâm đến NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa rõ ràng. Do vậy ta chỉ có thể tạm định nghĩa NGN như sau:“ NGN là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng,... TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC V

Thể loại Tài liệu miễn phí Kĩ thuật Viễn thông

Số trang 122

Ngày tạo 8/29/2018 4:59:16 PM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước

Tên tệp

Tải Công nghệ truy nhập trong mạng NGN (.docx) Tải Công nghệ truy nhập trong mạng NGN (.pdf)

Xem mẫu

  1. TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BƯU CHÍNH VIÊN THÔNG I --------------------------------- Tài liệu giảng dạy CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP TRONG MẠNG NGN Biên soạn: Nguyễn Việt Hùng Hà nội tháng 5 năm 2007 i
  2. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN MỤC LỤC MỤC LỤC..............................................................................................................................i DANH MỤC HÌNH VẼ.........................................................................................................i DANH MỤC BẢNG BIỂU..................................................................................................iii TỪ VIẾT TẮT......................................................................................................................iv PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG...........................................................................................1 Chương 1: Phát triển của mạng viễn thông và phương thức truy truy nhập......................2 1.1 Các thế hệ mạng truy nhập và mạng viễn thông tương ứng...................................2 1.1.1 Mạng NGN và các công nghệ truy nhập..............................................................2 2.1.1 Những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập................................................3 1.2 Công nghệ truy nhập hữu tuyến................................................................................6 1.3 Công nghệ truy nhập vô tuyến...................................................................................6 1.4 Những công nghệ truy nhập hữu tuyến cạnh tranh..................................................6 1.1.1 Công nghệ PLC.....................................................................................................6 1.1.2 Công nghệ CM (CATV)........................................................................................8 1.5 So sánh và đánh giá các công nghệ truy nhập............................................................9 PHẦN II: CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP HỮU TUYẾN.....................................................10 Chương 2: Họ công nghệ xDSL .........................................................................................11 2.1 Công nghệ trong họ xDSL.......................................................................................11 2.2 Kiến trúc hệ thống....................................................................................................15 1.1.3 Thiết bị nhà cung cấp dịch vụ kết nối...............................................................16 1.1.4 Phía khách hàng...................................................................................................16 1.1.5 Mạch vòng thuê bao............................................................................................16 2.3 ADSL, ADSL2, ADSL2+..........................................................................................17 1.1.6 ADSL...................................................................................................................17 2.3.1.1 Kĩ thuật điều chế.........................................................................................17 2.3.1.2 Kỹ thuật truyền dẫn song công...................................................................18 2.3.1.3 Nguyên lý thu phát........................................................................................21 1.1.7 ADSL2.................................................................................................................22 2.3.1.4 Giới thiệu chung..........................................................................................22 2.3.1.5 Các tính năng liên quan đến ứng dụng........................................................23 2.3.1.6 Các tính năng liên quan đến PMS-TC..........................................................24 2.3.1.7 Các tính năng liên quan đến PMD...............................................................24 1.1.8 ADSL2+...............................................................................................................26 2.3.1.8 Giới thiệu chung .........................................................................................26 2.3.1.9 Mở rộng băng tần........................................................................................26 2.3.1.10 Ghép để đạt tốc độ cao hơn......................................................................27 2.3.1.11 Một số tính năng khác của ADSL2+.........................................................28 2.4 HDSL, HDSL2,SHDSL, HDSL4...............................................................................29 1.1.9 HDSL...................................................................................................................29 2.4.1.1 HDSL nguyên bản........................................................................................29 2.4.1.2 Khả năng và ứng dụng HDSL.....................................................................29 2.4.1.3 Truyền dẫn HDSL.......................................................................................30 i
  3. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN 1.1.10 HDSL thế hệ thứ hai (HDSL2)........................................................................31 1.1.11 SHDSL...............................................................................................................31 1.1.12 HDSL4...............................................................................................................31 2.5 VDSL và VDSL2......................................................................................................31 1.1.13 VDSL.................................................................................................................31 1.1.14 VDSL2...............................................................................................................33 2.6 Tình hình triển khai tại Việtnam.............................................................................34 Chương 3: Công nghệ truy nhập quang ............................................................................35 3.1 Các mạng PON..........................................................................................................35 3.2 APON.........................................................................................................................38 1.1.15 Cấu hình tham chiếu.........................................................................................38 3.2.1.1 OLT..............................................................................................................39 3.2.1.2 ONU.............................................................................................................40 3.2.1.3 ODN.............................................................................................................41 1.1.16 Các đặc tả cho APON.......................................................................................42 1.1.17 Cấu trúc phân lớp APON..................................................................................43 3.2.1.4 Lớp vật lý ...................................................................................................44 3.2.1.5 Lớp hội tụ truyền dẫn TC...........................................................................44 3.3 EPON.........................................................................................................................44 1.1.18 Kiến trúc EPON................................................................................................44 1.1.19 Mô hình ngăn xếp EPON..................................................................................45 1.1.20 Giao thức EPON................................................................................................46 1.1.21 Bảo mật trong EPON........................................................................................46 1.1.22 Những bước phát triển tiếp theo......................................................................47 3.4 Metro Ethernet...........................................................................................................48 1.1.23 Lợi ích khi dùng dịch vụ Ethernet.....................................................................48 3.4.1.1 Tính dễ sử dụng...........................................................................................48 3.4.1.2 Hiệu quả về chi phí....................................................................................48 3.4.1.3 Tính linh hoạt..............................................................................................49 1.1.24 Mô hình dịch vụ Ethernet .................................................................................49 3.4.1.4 Kết nối Ethernet ảo....................................................................................49 3.4.1.5 Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet......................................................50 1.1.25 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet........................................................................52 3.4.1.6 Ghép dịch vụ...............................................................................................52 3.4.1.7 Gộp nhóm.....................................................................................................52 3.4.1.8 Đặc tính băng thông....................................................................................52 3.4.1.9 Thông số hiệu năng.....................................................................................53 3.4.1.10 Vấn đề an ninh mạng (Network security).................................................53 1.1.26 Tình hình triển khai...........................................................................................53 1.1.27 Những công nghệ được sử dụng.....................................................................56 3.4.1.11 Truyền tải Metro Ethernet qua SONET/SDH............................................56 3.4.1.12 RPR.............................................................................................................56 PHẦN III: CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÔ TUYẾN.......................................................58 Chương 4: Các mạng truy nhập không dây băng rộng ......................................................59 4.1 Giới thiệu chung.......................................................................................................59 ii
  4. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN 4.2 Phát triển của truy nhập vô tuyến hội tụ đến 4G..................................................60 1.1.28 Hệ thống thông tin di động 2G và nền tảng CDMA.......................................61 4.2.1.1 GSM..............................................................................................................61 4.2.1.2 IS-95..............................................................................................................62 4.2.1.3 GPRS...........................................................................................................63 1.1.29 Hệ thống 3G......................................................................................................63 4.2.1.4 IMT-2000 ....................................................................................................63 4.2.1.5 GPP2 & cdma2000.......................................................................................64 1.1.30 WLAN...............................................................................................................65 1.1.31 Wimax................................................................................................................66 1.1.32 Hệ thống 4G......................................................................................................67 4.3 So sánh đánh giá các công nghệ................................................................................67 Chương 5: Truy nhập qua vệ tinh......................................................................................69 5.1 Giới thiệu chung.......................................................................................................69 5.2 Hệ thống VSAT........................................................................................................71 Chương 6: WLAN và WI-FI ...............................................................................................72 6.1 Giới thiệu chung.......................................................................................................72 6.2 Kiến trúc WLAN.......................................................................................................72 1.1.33 Cấu hình mạng WLAN ....................................................................................72 6.2.1.1 Cấu hình mạng WLAN độc lập .................................................................73 6.2.1.2 Cấu hình mạng WLAN cơ sở.....................................................................73 6.2.1.3 Kiến trúc đầy đủ của WLAN......................................................................74 1.1.34 Mô hình tham chiếu cơ bản IEEE 802.11.......................................................75 6.3 Chuẩn công nghệ .....................................................................................................76 6.4 Hệ thống thiết bị.......................................................................................................79 1.1.35 Các card giao diện mạng vô tuyến ..................................................................79 1.1.36 Các điểm truy nhập vô tuyến ..........................................................................79 1.1.37 Cầu nối vô tuyến từ xa.....................................................................................80 6.5 Bảo mật....................................................................................................................81 1.1.38 Tập dịch vụ ID (SSID)......................................................................................81 1.1.39 Giao thức bảo mật tương đương hữu tuyến (WEP).......................................82 1.1.40 Lọc địa chỉ MAC...............................................................................................83 6.6 Tình hình triển khai tại Việtnam..............................................................................84 Wimax .................................................................................................................................85 6.7 Giới thiệu chung.......................................................................................................85 1.1.41 Lịch sử Wimax..................................................................................................85 1.1.42 Khái niệm Wimax.............................................................................................86 1.1.43 Băng tần............................................................................................................86 6.8 Kiến trúc Wimax.......................................................................................................87 1.1.44 Cấu hình mạng..................................................................................................87 6.8.1.1 Cấu hình mạng điểm- đa điểm (PMP)......................................................87 6.8.1.2 Cấu hình mắt lưới MESH..........................................................................87 1.1.45 Mô hình phân lớp...............................................................................................88 6.9 Chuẩn công nghệ .....................................................................................................89 1.1.46 Chuẩn 802.16-2001...........................................................................................90 iii
  5. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN 1.1.47 Chuẩn 802.16a-2003.........................................................................................91 1.1.48 Chuẩn 802.16c-2002.........................................................................................91 1.1.49 Chuẩn 802.16d-2004.........................................................................................91 1.1.50 Chuẩn 802.16e-2005 ........................................................................................92 6.10 Một số đặc điểm kỹ thuật của Wimax.................................................................92 1.1.51 Lớp vật lý .........................................................................................................92 6.10.1.1 Khái niệm OFDM .....................................................................................93 6.10.1.2 OFDMA cho lớp vật lý vô tuyến MAN-OFDMA....................................94 6.10.1.3 SOFDMA theo tỷ lệ (S-OFDMA).............................................................94 6.10.1.4 Kênh con hóa.............................................................................................95 1.1.52 Lớp MAC..........................................................................................................97 6.11 Hệ thống thiết bị.....................................................................................................99 6.12 Bảo mật.................................................................................................................103 6.13 Tình hình triển khai tại Việtnam..........................................................................103 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................105 ...................................................................................................................................106 iv
  6. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN DANH MỤC HÌNH VẼ Ch¬ng 2:Hình 1.1: Mạng thế hệ sau và các công nghệ truy nhập.......................................3 Ch¬ng 3:Hình 1.2: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập..............................................4 Ch¬ng 4:Hình 1.3: Thiết bị DLC thế hệ 3............................................................................5 Ch¬ng 5:Hình 1.4: Thiết bị truy nhập IP cho mạng thế hệ sau...........................................6 Ch¬ng 6:Hình 2.1: Lịch sử phát triển của các công nghệ trong họ xDSL.........................11 Ch¬ng 8:Hình 2.2: Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL.........................................15 Ch¬ng 9:Hình 2.3: Cấu trúc hệ thống ADSL......................................................................16 Ch¬ng 10:Hình 2.4: ADSL sử dụng và không sử dụng kĩ thuật triệt tiếng vọng.............18 Ch¬ng 11:Hình 2.5: Phân chia băng tần của kĩ thuật FDM................................................19 Ch¬ng 12:Hình 2.6: Phân chia băng tần của kĩ thuật EC....................................................20 Ch¬ng 13:Hình 2.7 Phân tách tín hiệu lên, xuống bằng phương pháp khử tiếng vọng....20 Ch¬ng 14:Hình 2.8 : Sơ đồ khối thu và phát ADSL............................................................21 Ch¬ng 15:Hình 2.9: Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2..............27 Ch¬ng 16:Hình 2.10: Ghép hai đường ADSL2+.................................................................28 Ch¬ng 17:Hình 2.11: Khả năng cung cấp dịch vụ của kĩ thuật VDSL..............................32 Ch¬ng 19:Hình 2.12: Tình hình triển khai xDSL tại Việt nam của VNPT........................34 Ch¬ng 20:Hình 3.1: Sơ đồ logic hệ thống mạng PON.......................................................36 Ch¬ng 21:Hình 3.2: Cấu hình chung của một mạng PON.................................................38 Ch¬ng 22:Hình 3.3: Cấu hình tham chiếu APON...............................................................38 Ch¬ng 23:Hình 3.4: Các khối chức năng trong OLT...........................................................39 Ch¬ng 24:Hình 3.5: Các khối chức năng trong ONU..........................................................40 Ch¬ng 25:Hình 3.6: Cấu hình vật lý của ODN...................................................................42 Ch¬ng 26:Hình 3.7: Cấu trúc phân lớp mạng APON.........................................................43 Ch¬ng 27:Hình 3.8: Ngăn xếp EPON..................................................................................46 Ch¬ng 28:Hình 3.9 Mạng MAN thử nghiệp tại thành phố Hồ Chí Minh.........................53 Ch¬ng 29:Hình 3.10 Mạng MAN tại Ninh Bình ................................................................55 Ch¬ng 30:Hình 4.1 : Các công nghệ truy nhập vô tuyến....................................................59 Ch¬ng 31:Hình 4.2: Xu hướng hội tụ của công nghệ truy nhập vô tuyến........................60 Ch¬ng 32:Hình 4.3: Mốc lịch sử của truy nhập vô tuyến..................................................61 Ch¬ng 33:Hình 4.4: Sự phát triển lên 4G từ các công nghệ WAN....................................61 Ch¬ng 34:Hình 4.5: Hệ thống IMT 2000............................................................................63 Ch¬ng 35:Hình 4.6 : Các công nghệ truy nhập vô tuyến cạnh tranh.................................68 Ch¬ng 36:Hình 5.1 Điện thoại di động Iridium..................................................................70 Ch¬ng 37:Hình 6.1 Quá trình phát triển WLAN..................................................................72 Ch¬ng 38:Hình 6.2: Cấu hình mạng WLAN độc lập.........................................................73 Ch¬ng 39:Hình 6.3 Cấu hình mạng WLAN cơ sở..............................................................74 Ch¬ng 40:Hình 6.4: Cấu hình WLAN dùng bộ lặp...........................................................74 Ch¬ng 41:Hình 6.5: Kiến trúc WLAN đầy đủ....................................................................75 Ch¬ng 42:Hình 6.8: Mô hình tham chiếu cơ bản IEEE 802.11.........................................76 Ch¬ng 43:Hình 6.6: Mô hình tham chiếu.............................................................................78 Ch¬ng 44:Hình 6.9: Điểm truy nhập AP.............................................................................80 Ch¬ng 45:Hình 6.10: Cầu nối vô tuyến..............................................................................81 i
  7. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Ch¬ng 46:Hình 7.1: Cấu hình điểm-đa điểm (PMP)..........................................................87 Ch¬ng 47:Hình 7.2: Cấu hình mắt lưới MESH..................................................................88 Ch¬ng 48:Hình 7.3: Các phân lớp giao thức Wimax cho hai lớp cuối cùng.......................89 Ch¬ng 49:Hình 7.4: Vị trí của chuẩn IEEE 802.16 trong cấu trúc chuẩn IEEE 802 ........90 Ch¬ng 50:Hình 7.5: Quá trình truyền dẫn...........................................................................92 Ch¬ng 51:Hình 7.6: OFDM với 9 sóng mang con .............................................................94 Ch¬ng 53:Hình 7.7: Ấn định khe thời gian trong OFDM....................................................96 Ch¬ng 54:Hình 7.8: Phân lớp MAC và các chức năng........................................................98 ii
  8. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN DANH MỤC BẢNG BIỂU Ch¬ng 7:Bảng 2.1: Các công nghệ trong họ xDSL.............................................................13 Ch¬ng 18:Bảng 2.2: Tốc độ khoảng cách các loại VDSL.................................................32 Ch¬ng 52:Bảng 7.1: Các tham số của SOFDMA ..............................................................95 Ch¬ng 55:Bảng 7.2: Thương hiệu của các nhà cung cấp thiết bị Wimax.........................99 iii
  9. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TĂT NGHĨA TIẾNG ANH NGHĨA TIẾNG VIÊT Biến đổi số tương tự ADC Analog-to-Digital Converter Nhận thực, cấp phép và lập tài AAA Authentication, authorization and khoản Account Hệ thống anten thích ứng AAS Adaptive Antenna System Xác nhận ACK Acknowledgment Đường dây thuê bao số bất đối ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line xứng Chuẩn mật mã nâng cao AES Advance Ecryption Standard Khóa nhận thực AK Authorization Key Điều chế và mã hóa thích ứng AMC Adaptive Modulation and Coding Viện Quốc Gia Mỹ ANSI American National Standards Institute Mạng quang thụ động truyền dẫn APON ATM Passive Optical Network không đồng bộ Yêu cầu truyền lại tự động ARQ Automatic Retransmission Request Mạng dịch vụ truy nhập ASN Access Service Network Phương thức truyền dẫn không ATM Asynchronuos Transfer Mode đồng bộ Phương thức truyền không đồng ATM Asynchronous Transfer Mode bộ Điểm tham chiếu đầu cuối truy ATP Access Termination Point nhập Nhiễu Gauss trắng cộng AWGN Additive White Gauussian Noise Dịch vụ nỗ lực tốt nhất BE Best Effort Tỉ số tín hiệu trên nhiễu BER Bit Error Ratio Mạng số các dịch vụ tích hợp B-ISDN B-Inergrated Service Digital Network băng rộng Khóa chuyển pha nhị phân BPSK Binary Phase shift Keying Yêu cầu băng thông BR Bandwidth Request Máy chủ truy nhập băng rộng từ B-RAS BroadBand Remote Access Server xa Trạm gốc BS Base Station Số thứ tự khối BSN Block Sequence Number Mã Turbo khối BTC Block Turbo Code BW Bandwidth Băng thông iv
  10. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Truy nhập không dây băng rộng BWA Broadband Wireless Access Tỉ số tín hiệu/ nhiễu C/I Carrier to Interference Ratio Tránh xung đột CA Collision Avoidance Điều chế biên độ pha không sóng CAP Carrierless Amplitude and Phase modulation mang Chuỗi khối mã hóa CBC Cipher Block Chaining Mã xác nhận CC Confirmation Code Nhiễu kênh liên kết CCI Co-Channel Interference Khóa mã hóa bổ sung CCK Complementary Coded Keying Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA Code Division Multiple Access Nhận dạng kết nối CID Connection Identifier Trung tâm chuyển mạch CO Central Office Tiền tố tuần hoàn CP Cyclic Prefix Thiết bị truyền thông cá nhân CPE Customer Premises Equipment Thiết bị truyền thông cá nhân CPE Customer Premises Equipment Lớp con phần chung CPS Common Part Sublayer Kiểm tra độ dư vòng tuần hoàn CRC Cyclic Redundancy Check Lớp con hội tụ CS Convergence Sublayer Đa truy nhập cảm nhận sóng CSMA Carrier Sense Multiple Access mang Mạng dịch vụ kết nối CSN Connection Service Network Mã Turbo xoắn CTC Concatenated Turbo Code Đa truy nhập ấn định theo nhu cầu DAMA Demand Assigned Multiple Access Miêu tả kênh đường xuống DCD Downlink Channel Descriptor Chức năng điều khiển phân tán DCF Distributed Control Function Chuẩn mật mã hóa dữ liệu DES Data Encryption Standard Phân đoạn hồi tiếp quyết định DFE Decision Feedback Equalization Lựa chọn tần số động DFS Dynamic Frequence Selecton Biến đổi Fourier rời rạc DFT Discrete Fourier Transform Giao thức cấu hình Host động DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Đường xuống DL Downlink Tiền tố khung đường xuống DLFP Downlink Frame Preamble Điều chế đa tần rời rạc DMT Discrete Multiple Tone Modulation v
  11. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Bổ sung các dịch vụ động DSA Dynamic Services Addition Chuyển đổi các dịch vụ động DSC Dynamic Services Change Đường dây thuê bao số DSL Digital Subcriber Line Khối truy nhập DSL DSLAM DSL Access Module Giao thức nhận thực mở rộng EAP Extensible Authentication Protocol Điều khiển mật mã hóa EC Encryption Control Sách mã điện tử ECB Electronic Code Book Truy nhập điều khiển phân tán EDCA Enhanced Distributed Control Access nâng cao Các tốc độ dữ liệu được nâng cấp EDGE Enhanced Data Rates Chuỗi khóa mật mã EKS Encryption Key Sequence Viện Chuẩn kĩ thuật Châu Âu ETSI European Technical Standards Institute Viện các chuẩn viễn thông Châu ETSI European Telecommunications Standards Institute Âu Chỉ dữ liệu-phiên bản nâng cao EV-DO Enhanced Version- Data Only Tổng đài Ex Exchange Chuyển mạch trạm gốc nhanh FBSS Fast Base Station Switch Tiêu đề điều khiển khung FCH Frame Control Header Song công phân chia theo tần số FDD Frequency Division Duplexing Song công phân chia theo tần số FDD Frequence Division Duplex Ghép kênh phân chia theo tần số FDM Frequence Division Mutiplexing Sửa lỗi trước FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trước FEC Forward Error Crrection Xuyên âm đầu xa FEXT Far-End Crosstalk Biến đổi Fourier nhanh FFT Fast Fourier Transform Chuyển đổi Fourier nhanh FFT Fast Fourier Transform Tổ chức điều hành mạng truy FSAN Full Service Access Network nhập dịch vu đầy đủ Tiêu đề con phân đoạn FSH Fragmentation Subheader Cáp quang tới khu vực/cao ốc FTTC/B Fiber To The Curb/Building Cáp quang đến tủ phân phối FTTCab Fiber To The Cabinet Cáp quang tới tổng đài FTTEx Fiber To The Exchage Cáp quang tới nhà FTTH Fiber To The Home Hệ thống truyền thông di động GMS Global System for Mobile toàn cầu communication Cấp phát trên mỗi trạm gốc GPC Grant Per Connection vi
  12. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS Generalized Packet Radio Service Cấp phát trên mỗi trạm thuê bao GPSS Grant Per Subscriber Station Hệ thống toàn cầu cho truyền GSM Global System For Mobile Communicatons thông di động Yêu cầu truyền lại tự động kết HARQ Hybrid Automatic Retransmission hợp Request Thứ tự kiểm tra tiêu đề HCS Header Check Sequence Mạng lai cáp quang cáp đồng trục HFC Hybrid Fiber Coaxial Chuyển giao cứng HHO Hard HandOver Truy nhập gói đường xuống tốc HSDPA High Speed Downlink Packet Access độ cao Truy nhập gói đường lên tốc độ HSUPA High Speed Uplink Packet Access cao Loại tiêu đềHT Header Type Biến đổi ngược Fourier rời rạc IDFT Inverse Discrete Fourier Transform Viện các kĩ sư điện và điện tử IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers Biến đổi fourier ngược nhanh IFFT Inverse Fast Fourier Transform Viễn thông di động quốc tế IMT International Mobile T elecommunications Giao thức Internet IP Internet Protocol Giao thức liên mạng IP Internet Protocol Mạng số đa dịch vụ ISDN Integrated Services Digital Network Nhiễu giữa các Symbol ISI Inter-Symbol Interference Công nghiệp khoa học và hóa học ISM Industrial Scientific and Medical Nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP Internet Service Provider Khóa mật mã khóa KEK Key Encryption Key Mạng vùng cục bộ LAN Local Area Network Phân phối dịch vụ nội hạt LMDS Tầm nhìn thẳng LOS Line Of Sight Bộ lọc thông thấp LPF Low Pass Filter Bít ít ý nghĩa nhất LSB Least Significant Bit Điều khiển truy nhập phương MAC Medium Access Control tiện Mạng vùng thành thị MAN Metropolitan Area Network Chuyển giao đa dạng bằng Marco MDHO Marco Diversity Handover vii
  13. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Nhiều đầu vào nhiều đầu ra MIMO Multiple Input Multiple Output Giao thức Internet di động MIP Mobile Internet Protocol Nhiều đầu vào một đầu ra MISO Multiple Input Single Output Phân phối dịch vụ đa kênh đa MMDS điểm Giao thức chuyển mạch nhãn đơn MPLS Multi Protocol Label Switching giản Kết hợp tỉ số cực đại MRC Maximum Ratio Combining Trạm di động MS Mobile Station Bít ý nghĩa nhất MSB Most Significant Bit Không xác nhận NACK Non-ACK Nhà cung cấp truy nhập mạng NAP Network Access Provider Xuyên âm đầu gần NEXT Near-End Crosstalk Mạng kế tiếp NGN Next Generation Network Không tầm nhìn thẳng NLOS Non Line Of Sight Thiết bị đầu cuối mạng NTE Network Termination Equipment Ghép kênh phân chia theo tần số OFDM Orthogonal Frequence Division Multiplexing trực giao Đa truy nhập phân chia theo tần số OFDMA Orthogonal Frequence Division trực giao Multiple Access Đầu cuối đường dây quang OLT Optical Line Terminal Đơn vị mạng quang ONU Optical Network Unit Mạng cá nhân PAN Personal Area Network Chức năng điều khiển điểm PCF Point Control Function Hỗ trợ cá nhân dùng kĩ thuật số PDA Personal Digital Assistant Đơn vị dữ liệu giao thức PDU Protocol Data Unit Nén tiêu đề tải trọng PHS Payload Header Suppression Quản lí khóa bảo mật PKM Privacy Key Management Mạng di động mặt đất công PLMN Public Land Mobile Network cộng Quản lí và hoạt động của tầng PLOAM Physical Layer Operation and vật lí Management Môi trường vật lí phụ thuộc PMD Physical Medium Dependent Điểm-đa điểm PMP Point to Multipoint Đặc tính môi trường vật lí PMS Physical Medium Specific Số gói PN Packet Number viii
  14. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Mạng quang thụ động PON Passive Optical Network Dịch vụ truyền thống POTS Plain Old Teliphone Service Giao thức điểm-điểm PPP Point to Point Protocol Khe vật lí PS Physical Slot Mạng lõi chuyển mạch gói PSCN Packet Switched Core Network Mật độ phổ công suất PSD Power Spectral Density Tiêu đề con gói PSH Packing Subheader Mạng điện thoại chuyển mạch PSTN Public Switch Telephone Network công cộng Điểm-điểm PTP Point to Point Điều chế biên độ cầu phương QAM Quadrature Amplitude Modulation Khóa chuyển pha cầu phương QPSK Quadratura Phase Shift Keying Mạng vùng địa phương RAN Region Area Netwwork Yêu cầu REQ Request Nhiễu tần số vô tuyến RFI Radio Frequency Interference Bộ điều khiển liên kết vô tuyến RLC Radio Link Controller RS Reed-Solomon Mã Reed-Solomon Khoảng trống chuyển giao đầu RTG Receive Transition Gap thu Đầu thu Rx Receiver Kết hợp bảo mật SA Security Association Nhận dạng kết hợp bảo mật SAID Security Association Identifier Điểm truy nhập dịch vụ SAP Service Access Point Hệ thống phân cấp kỉ thuật số SDH Synchronous Digital Hierarchy đồng bộ Đơn vị dữ liệu dịch vụ SDU Service Data Unit Thuật toán xáo trộn bảo mật SHA Secure Hash Algorithm Node dịch vụ SN Service Node Tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR Signal to Noise Ratio Ghép kênh phân chia theo tần số SOFDMA Scalable Orthogonal Frequence trực giao theo tỉ lệ Division Multiple Access Văn phòng gia đình văn phòng nhỏ SOHO Small Office Home Office Chuẩn xác định truyền thông trên SONET Synchronous Optical Network cáp quang Trạm thuê bao SS Subscriber Station Lớp con hội tụ các dịch vụ riêng SSCS Specify ServicesConvergence Sublayer ix
  15. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Mã không gian thời gian STC Space Time Code Trường chuyển mạch đồng bộ STM Synchronuos Transfer Mode Lớp hội tụ truyền dẫn TC Transmission Convergence Time Division Duplex theo thời gian TDD Song công phân chia Time Division Multiplexing theo thời TDM Ghép kênh phân chia gian Đa truy nhập phân chia theo mã TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời TDMA Time Division Multiplexing Access gian Thiết bị đầu cuối TE Termination Equipment Khóa mật mã lưu lượng TEK Traffic Encryption Key Giao thức truyền tệp thông TFTP Trivial File Transfer Protocol thường Bảo mật lớp truyền tải TLS Transport Layer Security Loại/ Độ dài/ Giá trị TLV Type/Length/Value Đầu phát Tx Transmiter Miêu tả kênh đường lên UCD Uplink Channel Descriptor Dịch vụ cấp phát không kết hợp UGS Unsolicited Grant Service Đường lên UL Uplink Hệ thống viễn thông UMTS Universal Mobile Telecommunication di động toàn cầu System Truy nhập vô tuyến trên mặt đất UMTS UTRA UMTS terrestrial Radio Access Giao diện người dùng mạng UNI User Network Interface Mạng truy nhập vô tuyến trên UTRAN UMTS terrestrial Radio Access mặt đất UMTS Network Thoại qua IP VoIP Voice Over IP Khối truyền dẫn VDSL VTU VDSL Transmission Unit Khối truyền dẫn VDSL phía tổng VTU-O VDSL Transmission Unit CO đài Khối truyền dẫn VDSL phía thuê VTU-R VDSL Transmission Unit Remote bao xa Network mạng diện rộng WAN Wide Area Ghép kênh đa bước sóng WDM Wavelength Division Multiplexing Bảo mật đương lượng hữu tuyến WEP Wired Equivalent Privacy Wi-Fi Wireless Fidelity Mạng LAN không dây WLAN Wireless LAN x
  16. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Mạng MAN không dây WMAN Wireless MAN Những mở rộng WME Wi-Fi Mutlimedia Extensions đa phương tiện Wi-Fi Truy nhập được bảo vệ Wi-Fi WPA Wi-Fi Protected Access Họ công nghệ DSL xDSL Digital Subcriber Line Hàm cộng modul XOR Exclusive-OR xi
  17. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG 1
  18. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Chương 1: Phát triển của mạng viễn thông và phương thức truy truy nhập 1.1 Các thế hệ mạng truy nhập và mạng viễn thông tương ứng 1.1.1 Mạng NGN và các công nghệ truy nhập Định nghĩa NGN Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều cách gọi khác nhau như Mạng đa dịch vụ, Mạng hội tụ, Mạng phân phối hay mạng nhiều lớp. Cho tới nay các tổ chức và các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới rất quan tâm đến NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa rõ ràng. Do vậy ta chỉ có thể tạm định nghĩa NGN như sau: “ NGN là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu, giữa cố định và di động.” Đặc điểm NGN NGN có 4 đặc điểm chính: • Nền tảng là hệ thống mở. • NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy nhưng các dịch vụ trên NGN phải độc lập với mạng lưới. • NGN là mạng chuyển mạch gói dựa trên một giao thức thống nhất. • Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng ngày càng tăng và có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. Trong NGN giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng được áp dụng làm cơ sở cho mạng đa dịch vụ. Hiện tại mặc dù vẫn còn gặp nhiều khó khăn so với mạng chuyển mạch kênh về khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu, nhưng với tốc độ thay đổi nhanh chóng nhiều công nghệ mới đang được áp dụng sẽ sớm khắc phục điều này trong tương lai gần. Các công nghệ truy nhập và mạng NGN Như trong hình 1.1 để kết nối người dùng vào mạng NGN người ta có thể sử dụng một công nghệ hoặc có thể kết hợp một vài công nghệ khác nhau để tạo ra hàng loạt những phương thức kết nối khác nhau. Những công nghệ kết nối hiện nay đang được sử dụng phổ biến bao gồm : • Vô tuyến (GSM, 3G, 4G, WLAN, WMAN) • Hữu tuyến xDSL, PON, CATV, PLC 2
  19. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Ch¬ng 2: Hình 1.1: Mạng thế hệ sau và các công nghệ truy nhập Tuy nhiên, để đạt được cấu trúc như mong muốn trên hình 1.1 thì mạng truy nhập nói riêng và mạng viễn thông nói chung phải trải qua những giai đoạn quá độ với nhiều trạng thái khác nhau tương ứng với những xuất phát điểm (mạng truyền số liệu, thoại truyền thống PSTN, mạng di động, mạng di động nội hạt) và giải pháp sử dụng khác nhau. Chúng ta có thể tổng kết lại (nhìn từ hướng phát triển từ mạng PSTN) những thế hệ của mạng truy nhập như trong mục sau. 2.1.1 Những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập Hình 1.2 cho chúng ta thấy tiến trình phát triển của các thiết bị truy nhập trong mạng Viễn Thông. Dòng thiết bị hỗ trợ dịch vụ băng rộng đầu tiên và được tích hợp phía thuê bao là DLC thế hệ 3 hay NDLC ra đời vào những năm cuối thế kỷ 20. Thiết bị này có nhiều điểm tương đồng với ATM DSLAM do cùng sử dụng một công nghệ và kiến trúc tương tự nhau (Để hiểu thêm về DLC xem phụ lục A). NDLC thể đấu nối và phối hợp hoạt động với nhau tạo thành một mạng ATM diện rộng thống nhất, chuyển mạch gói với băng thông tương đối lớn cho phép cung cấp các dịch vụ dữ liệu một cách tương đối mềm dẻo (Hình 1.3). Đặc tính của dòng thiết bị này như sau: • Cung cấp giải pháp truy nhập băng rộng tạm thời qua mạng lõi ATM. • Sử dụng công nghệ xDSL để truy nhập dữ liệu tốc độ cao. • Chuẩn V5.x để giao diện với mạng PSTN. • Kết nối ATM với mạng đường trục hay qua mạng IP. • Hỗ trợ các dịch vụ thoại/fax, ISDN và dữ liệu băng rộng. 3
  20. Nguyễn Việt Hùng – Mạng Viễn thông – Viễn thông I Công nghệ truy nhập trong NGN Truy nhËp  IP Cuèi thËp kû  NGDLC 90 Gi÷a thËp kû  V5 DLC 90 1-2G DLC N¨m 1970 N¨m 1890 C¸p ®ång Ch¬ng 3: Hình 1.2: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập. Tuy nhiên dòng thiết bị này có một số nhược điểm sau: • Băng thông và dung lượng hạn chế. • Nút cổ chai trong vòng ring truy nhập nếu phần lớn các thuê bao đều sử dụng dịch vụ xDSL và nút cổ chai trong mạng lõi ATM. • Khó mở rộng dung lượng. • Kiến trúc phức tạp, qua nhiều lớp (Ip qua ATM qua SDH/DSL). • Giá thành và chi phí tương đối cao. Sau DLC thế hệ 3 là dòng thiết bị truy nhập IP hay IP-DSLAM. Đây là dòng thuê bao truy nhập tiên tiến nhất hội tụ nhiều công nghệ nền tảng trong mạng thế hệ sau NGN. Dòng thiết bị này chạy trên nền tảng mạng IP, IP-AN với những đặc điểm sau: • Băng thông/ Dung lượng hầu như không hạn chế (Trên thực tế hầu như không tắc nghẽn với băng thông trong khoảng 1-10Gbps). • Truy nhập băng rộng IP. • Dễ dàng mở rộng và tích hợp với mạng NGN (Trên nền mạng chuyển mạch mềm). • Cung cấp tất cả các dịch vụ qua một mạng Ip duy nhất mặc dù hệ thống này vẫn hỗ trợ các đầu cuối tương tự truyền thống. Thiết bị này phối hợp hoạt động với mạng IP qua media gateway. • Giá thành tính cho từng thuê bao và chi phí vận hành mạng thấp. • Kiến trúc đơn giản( IP over SDH) 4
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học