ứng dụng giao thức định tuyến igrp cho mạng 3g

Lời mở đầu Ngày nay chúng ta ai cũng thấy rõ vai trò quan trọng của thông tin di động bởi khả năng kết nối thông tin mọi lúc mọi nơi, đảm bảo sự hài lòng đối với tất cả khách hàng. Cùng với sự phát triển của xã hội, sự bùng nổ thông tin thì thông tin di động cũng liên tục phát triển để đáp ững những nhu cầu ngày càng cao của ngời tiêu dùng. Thông tin di động thế hệ 3 (3G) ra đời với tên IMT 2000 là một nỗ lực phát triển của những ngời nghiên cứu nhằm tạo ra một hệ thống thông tin di động có tốc độ truy cập cao, linh hoạt , tơng thích với các hệ thống thông tin di động hiện có. Hai đề xuất về hệ thống 3G đã đợc ITU chấp thuận đa vào thực tế là W-CDMA và CDMA2000. Đề tài tốt nghiệp ứng dụng giao thức định tuyến IGRP cho mạng 3G , đây là một đề tài kết hợp các kiến thức về mạng viễn thông và thông tin di động. Khi nhận đề tài này tôi không khỏi bỡ ngỡ vì quả thực tôi không thể tìm thấy tài liệu nào đã nghiên cứu về vấn đề trên. Nhng khi tìm hiểu về giao thức định tuyến IGRP và hiểu ra rằng giao thức này chỉ áp dụng đợc cho mạng IP, điều đó có nghĩa là chúng ta chỉ cần phải xây dựng một mô hình mạng IP hoàn chỉnh cho mạng 3G là ta có thể hoàn thành đề tài. Xuất phát từ suy nghĩ đó kết hợp với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo Phạm Khắc Ch, tôi đã cố gắng để hoàn thành tốt đề tài đợc giao. Phần trình bày gồm 5 chơng: Chơng I: Nêu tổng quan về mạng 3G cũng nh quá trình phát triển lên mạng 3G Chơng II: Trình bày chi tiết về mạng IP bao gồm các phần tử trong mạng IP, địa chỉ IP và các thao tác xử lý địa chỉ . Chơng III: Xây dựng mô hình IP cho mạng 3G. Đây là phần xây dựng mô hình IP dựa trên giao thức SIP để đáp ứng các nhu cầu về dịch vụ VoIP hay các loại dịch vụ khác có tốc độ cao. - 1 - Chơng IV: Chơng này nghiên cứu về cách thức xây dựng một giao thức định tuyến, tìm hiểu khá kỹ về Router cũng nh hoạt động của nó. Phần chính của chơng là trình bày cụ thể về giao thức định tuyến IGRP. Chơng V: ứng dụng của IGRP cho mạng IP. Mục lục Lời mở đầu Chơng I.Tổng quan về mạng 3G 1 I.1 Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động 1 I.1.1 Lộ trình phát triển từ hệ thống IS-95 thế hệ 2 đến cdma2000 thế hệ 3 2 I.1.2 Lộ trình phát triển từ GSM lên 3G W- CDMA 5 I.2 Mạng 3G 8 I.2.1 Mô hình tham khảo mạng cdma2000 9 I.2.2 Mô hình tham khảo mạng W- CDMA 13 I.3 MIP 17 - 2 - I.3.1 Tæng quan vÒ MIP 17 I.3.2 MIPv4 1 9 I.3.3 MIPv6 2 0 I.4 Tãm t¾t ch- ¬ng 21 Ch¬ng II M¹ng IP 22 II.1 Giíi thiÖu vÒ m¹ng IP 22 II.1.1 CÊu h×nh (topology) 22 II.1.2 C¸c thiÕt bÞ LAN trong mét cÊu h×nh 23 II.1.3 C¸c card m¹ng NIC (Network Interface Card) 23 II.1.4 M«i tr- êng 23 II.1.5 Repeater 24 II.1.6 Hub 24 II.1.7 Bridge 2 5 - 3 - II.1.8 Switch 2 5 II.1.9 Router 26 II.1.10 Mây (cloud) 27 I.1.11 Các segment mạng 27 II.2 Chồng giao thức TCP/IP 27 II.3 Địa chỉ IP 29 II.3.1 Khái niệm 29 II.3.2 Subnet, subnet mask và kỹ thuật subnetting 32 II.4 SIP ( Section initization Protocol) 35 II.4.1 Mô hình tham chiếu SIP 35 II.4.2 Kiến trúc mạng của hệ thống SIP 36 II.4.3 Các phơng thức hoạt động của SIP 38 II.4.3 Các chức năng của SIP 39 - 4 - II.5 Tóm tắt ch- ơng 41 Chơng III IP cho mạng 3G 42 III.1 Mở đầu 42 III.1.1 IP 42 III.1.2 3G 42 III.1.3 IP cho mạng 3G 43 III.1.4 Nguyên lý thiết kế một mạng IP 43 III.2 IP cho 3G 44 III.2.1 Nguyên lý 44 III.2.2 Kiến trúc tổng thể 45 II.2.3 Định tuyến và tính di động 47 II.2.4 Giao diện 48 - 5 - III.3 Quá trình phát triển mạng 50 III.3.1. Truyền dẫn trên mạng IP với UMTS R4 50 III.2.5 UMTS R5- điều khiển cuộc gọi IP và báo hiệu 51 III.3 Tóm tắt ch- ơng 55 Chơng IV Giao thức định tuyến IGRP 56 IV.1 Router 5 6 IV.1.1 Các thành phần của Router 56 IV.1.2 Hoạt động định tuyến của Router 58 IV.2 Định tuyến và các giao thức định tuyến 60 IV.2.1 Các cơ sở định tuyến 60 IV.2.2 Định tuyến tĩnh 61 IV.2.3 Định tuyến mặc định 61 IV.2.4 Định tuyến động 62 IV.2.5 Định tuyến Distance- vector 65 - 6 - IV.2.6 Định tuyến Link- state 68 IV.3 Giao thức định tuyến IGRP : Interior Gateway Routing Protocol 71 IV.3.1 Hoạt động của IGRP 72 IV.3.2 Các bộ định thời trong giao thức IGRP và đặc trng về sự ổn định 74 IV.3.3 IGRP metric 75 IV.3.4 Định dạng gói tin IGRP 80 IV.3.4 Cấu hình IGRP 83 IV.4 Tóm tắt ch- ơng 84 Chơng V. ứng dụng giao thức IGRP cho mạng 3G 85 V.1 Kiến trúc của một mạng 3G toàn IP 85 V.2 ứng dụng giao thức IGRP trong mạng 3G 87 Tham khảo - 7 - Tõ viÕt t¾t AAA :Authentication Authorization Accounting AAAL: Local Access Authentication and Acouting server AC : Authentication Center BS : Base Station BSC : Base Station Controller BTS : Base Transceiver Station BSS : Base Station System CDCP: Call Data Collection Point CDGP: Call Data Generation Point CDIS : Call Data Information Source CDRP: Call Data Rating Point CF : Collection Funtion CSC : Customer Service Center CDPD : Cellular Digital Packet Data CS: Circuit Switching DCE :Data Circuit Equipment DF : Delivery Function - 8 - EIR : Equipment Identity Register GMSC: Geteway Mobile Services Switching Center GGSN: Gateway GPRS Support Node HA :Home Agent HSS :Home Subcriber Server HLR = Home Location Register ISSLL :InServ over Specific Link Layer ISDN : Intergrated Service Didital Network IP : Intelligent Peripheral IAP : Intercept Access Point I-CSCF : Interrogating CSCF IWF : InterWorking Function IWMSC: InterWorking MSC MWNE : Manager Wireless Network MS : Mobile Station MC : Message Center MSC :Main Switching Center MT : Mobile Terminal MAC : Medium Access Control MT = Mobile Terminal LAC : Link Access Control NPDB : Number Portability Database OSF : Operation System Function OTAF : Over The Air Service Function PDN : Public Data Network PDSN : Packet Data Serving Node PS: Packet Switching PLMN : Public Land Mobile Network PDN : Public Data Network P-CSCF: Proxy CSCF - 9 - SCP : Service Controll Point SN : Service Node SME : Short Message Entity SMS :Short Message Service SG :Signalling Gateway SGSN: Serving GPRS Support Node S-CSCF: Serving CSCF TA : Terminal Adapter TE :Terminal Equipment TE : Terminal Equipment UIM : User Identity Mudule UA: User Agent UAC: User Agent Client UAS: User Agent Server VLR : Visitor Location Register WAP : Wireless Applycation Protocol WNE : Wireless Network Entity - 10 - [...]... gói của cdmaOne sử dụng ngăn xếp giao thức số liệu gói tổ ong (CDPD : Cellular Digital Packet Data) phù hợp với giao thức TCP/IP Bổ sung truyền số liệu vào mạng cdma 2000 sẽ cho phép nhà khai thác mạng tiếp tục sử dụng các phơng tiện truyền dẫn, các phơng tiện vô tuyến, cơ sở hạ tầng và các máy cầm tay sẵn có chỉ cần phải nâng cấp phần mềm cho chức năng tơng tác Nâng cấp IS-95B cho phép tăng tốc độ... và các ứng dụng tốc độ cao Sự phát triển của các hệ thống 3G sẽ mở cánh cửa cho mạch vòng thuê bao vô tuyến đối với PSTN và truy cập mạng số liệu công cộng, đồng thời cũng đảm bảo các điều kiện thuận lợi hơn các ứng dụng và các tiềm năng mạng Nó cũng sẽ đảm bảo chuyển mạng toàn cầu, di động dịch vụ, ID trên cơ sở vùng, tính cớc và truy nhập th mục toàn cầu thậm chí có thể hy vọng công nghệ 3G cho phép... với một mạng khác 23 MT0 là kết cuối MS có khả năng tự truyền số liệu mà không hỗ trợ giao diện ngoài 24 MT1 là kết cuối MS cung cấp giao diện ngời sử dụng ISDN và mạng 25 MT2 là kết cuối MS cung cấp giao diện kết nối không phải là giao diện ngời sử dụng ISDN và mạng 26 NPDB là một thực thể cung cấp thông tin về tính cầm tay cho các số danh bạ cầm tay 27 OSF đợc định nghĩa bởi OSF của TMN (mạng quản... đổi báo hiệu và số liệu của ngời sử dụng giữa giao diện không phải là ISDN và giao diện ISDN 35 TAm (bộ thích ứng m) là thực thể biến đổi báo hiệu và số liệu của ngời sử dụng giữa giao diện không phải là ISDN và ISDN 36 TE1 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện ngời sử dụng ISDN và mạng 37 TE2 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện giữa ngời sử dụng không phải ISDN và mạng - 29 - 38 UIM chứa thông tin... độ cao cho GSM GPRS khác với HSCSD ở chỗ là nhiều ngời sử dụng có thể dùng chung một tài nguyên vô tuyến vì thế hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến sẽ rất cao Một MS ở chế độ GPRS chỉ dành đợc tài nguyên vô tuyến khi nó thực sự có dữ liệu cần phát và ở thời điểm khác, ngời sử dụng khác có thể sử dụng chung tài nguyên vô tuyến này Nhờ vậy băng tần đợc sử dụng rất hiệu quả Cấu trúc của một mạng GPRS... (giống nh SIM ở GSM) Giao diện giữ UE và mạng gọi là giao diện Uu Trong các quy định của 3GPP trạm gốc đợc gọi là node B Node B đợc nối đến một bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC RNC điều khiển các tài nguyên vô tuyến của các node B đợc nối với nó RNC đóng vai trò giống nh BSC ở GSM RNC kết hợp với các node B nối với nó đợc gọi là hệ thống con mạng vô tuyến RNS (Radio Network Subsystem) Giao diện giữa node... phần tử làm chức năng tơng tác mạng (IWF) Ngoài các trung tâm chuyển mạch kênh và các node chuyển mạch gói, mạng lõi còn chứa các cơ sở dữ liệu cần thiết cho mạng di động nh HLR, AUC và EIR Mạng truy nhập vô tuyến có các phần tử sau: - RNC: Radio Network Controller : Bộ điều khiển mạng vô tuyến, đóng vai trò nh BSC ở mạng thế hệ hai - Node B: đóng vai trò nh các BTS ở các mạng thông tin di động - UE :User... nền móng cho các dịch vụ tiếng 3G phổ biến, sử dụng VoIP Vì các tiêu chuẩn cdma2000 1x và cdma2000 3x phần lớn sử dụng chung các dịch vụ vô tuyến băng gốc nên các nhà khai thác có thể sử dụng một bớc tiến căn bản đến các khả năng đầy đủ của 3G bằng cách thực hiện cdma2000 1x Cdma2000 giai đoạn hai sẽ bao gồm mô tả chi tiết các giao thức báo hiệu, quản lý số liệu và các yêu cầu mở rộng từ vô tuyến 5Mhz... B và RNC đợc gọi là giao diện Iub Khác với giao diện Abis tơng ứng ở GSM, giao diện này đợc tiêu chuẩn hoá hoàn toàn và để mở vì thế có thể kết nối node B của nhà sản xuất này với RNC của nhà sản xuất khác - 32 - Khác với GSM các BSC trong mạng W-CDMA không nối với nhau, trong mạng truy nhập vô tuyến của UMTS (UTRAN) có cả giao diện giữa các RNC Giao diện này gọi là Iur có tác dụng hỗ trợ tính di động... tin di động 3G vì mục tiêu cuối cùng của hệ thống này là tiến tới một mạng toàn IP Vấn đề thách thức đối với IP di động là phải chuyển các ứng dụng IP đến các kết cuối di động thậm chí về mặt truyền thống các giao thức IP đợc thiết kế - 35 - với giả thiết là các kết cuối cố định Có nhiều giải pháp cho di động IP, trong phần này chúng ta xét tổng quan IP di động là giải pháp đợc lựa chọn cho di động . 75 IV.3.4 Định dạng gói tin IGRP 80 IV.3.4 Cấu hình IGRP 83 IV.4 Tóm tắt ch- ơng 84 Chơng V. ứng dụng giao thức IGRP cho mạng 3G 85 V.1 Kiến trúc của một mạng 3G toàn IP 85 V.2 ứng dụng giao thức IGRP. sở định tuyến 60 IV.2.2 Định tuyến tĩnh 61 IV.2.3 Định tuyến mặc định 61 IV.2.4 Định tuyến động 62 IV.2.5 Định tuyến Distance- vector 65 - 6 - IV.2.6 Định tuyến Link- state 68 IV.3 Giao thức. hiểu về giao thức định tuyến IGRP và hiểu ra rằng giao thức này chỉ áp dụng đợc cho mạng IP, điều đó có nghĩa là chúng ta chỉ cần phải xây dựng một mô hình mạng IP hoàn chỉnh cho mạng 3G là