Công nghệ mobile IP- Giải pháp IP cho mạng thông tin di động

Trang 1

LUẬN VĂN THẠC SỸ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỀ TÀI:

CÔNG NGHỆ MOBILE IP – GIẢI PHÁP IP

Người hướng dẫn: : TS Nguyễn Viết Nguyên

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

CHO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

Trang 2

NỘI DUNG

Giới thiệu

Chương 1: Cấu trúc và các thành phần của mạng GSM Chương 2: GPRS-Giải pháp số liệu gói cho mạng GSMChương 3: Giải pháp cho mạng đường trục GPRS

Chương 4: Chuyển vùng trong GPRSChương 5: Giao thức Mobile IP

Chương 6: Triển khai Mobile IP trên mạng GPRSKết luận

Trang 3

Thông tin di động phát triển

1 tỉ thuê bao (2003)

1,2 triệu thuê bao (10/2002/VN)

WEB, FTP, EMAIL, M-Commerce,…

GIỚI THIỆU (1/2)

Trang 4

GIỚI THIỆU (2/2)

Nghiên cứu triển khai dịch vụ chuyển mạch gói vô tuyến GPRS trên mạng GSM; triển khai dịch vụ chuyển vùng GPRS và chuyển vùng dựa trên công nghệ Mobile IP

Trang 5

Giới thiệu

Chương 1: Cấu trúc và các thành phần của mạng GSM

Chương 2: GPRS-Giải pháp số liệu gói cho mạng GSMChương 3: Giải pháp cho mạng đường trục GPRS

TIẾP THEO

Trang 6

KIẾN TRÚC MẠNG GSM

PSTN, ISDN

Liên kết X.25Liên kết GSM

BSC

Trang 7

Chuyển mạch kênh

CÁC DỊCH VỤ HIỆN TẠI CỦA GSM

Trang 8

Chương 5: Giao thức Mobile IP

TIẾP THEO

Trang 9

Cho phép kết nối với nhiều hệ thống khác

ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ THỐNG GPRS

Trang 10

KIẾN TRÚC MẠNG GPRS

Đường trục GPRS

Mạng số liệu gói PDN(Internet, Intranet)

PCU : Packet Control Unit

SGSN : Servicing GPRS Support NodeGGSN : Gateway GPRS Support Node

Trang 11

CÁC PHẦN TỬ MỚI ĐƯỢC BỔ XUNG

- Quản lý di động

- Quản lý phiên làm việc

- Bảo mật đường truyền vô tuyến- Chức năng VLR

- Đưa ra thông tin về cước

- Phân bổ các kênh vô tuyến PDCH và

chia xẻ kênh vô tuyến giữa GSM/GPRSPCU

- Là cổng kết nối với mạng số liệu- Quản lý phiên làm việc

- Ánh xạ địa chỉ

- Đưa ra thông tin về cước

- Firewall và BorderGateway

Trang 12

NGĂN XẾP GIAO THỨC TRONG GPRS

Ứng dụngIP / X.25

GSM RFRLC

MAC Frame RelayBSSGPRelay

Frame RelayBSSGP

UDP / TCP

L 1L 2IPRelay

IP / X.25

UDP / TCP

L 1L 2IP

IP / X.25

L 2

L 1

Ứng dụngIP / X.25

Trang 13

QUẢN LÝ DI ĐỘNG

Mạng GPRS

 Cập nhật cell Cập nhật RA

 Cập nhật RA/LA kết hợp

MTTE

Trang 14

QUẢN LÝ PHIÊN LÀM VIỆC

Mạng GPRS

 Thay đổi QoS

 Tạo 1 PDP Context (chứa địa chỉ IP của MS, QoS,…), được lưu tại MS, SGSN và GGSN

 Tạo liên kết logic giữa MS với PDN

PDN 1

PDN 2

MTTE

Trang 15

KẾT NỐI VỚI CÁC MẠNG IP

RMạng IPMạng IP

R

Trang 16

Giới thiệu

Chương 1: Cấu trúc và các thành phần của mạng GSM Chương 2: GPRS-Giải pháp số liệu gói cho mạng GSMChương 3: Giải pháp cho mạng đường trục GPRS

TIẾP THEO

Trang 17

MẠNG ĐƯỜNG TRỤC GPRS (1/2)

Đường trục IP đa dịch vụ

Đường trục IP đa dịch vụĐường trục

PDN 2( LAN )

Trang 18

 IP/PPP, IP/FR, IP/ATM, hoặc IP/Ethernet

Trang 19

Giới thiệu

Chương 4: Chuyển vùng trong GPRS

Chương 5: Giao thức Mobile IP

TIẾP THEO

Trang 20

 Phân bổ địa chỉ IP động cho thuê bao

 Chỉ sử dụng mạng đường trục GPRS nội bộ (Intra-PLMN) Không yêu cầu BG và quản lý địa chỉ

CÁC TRƯỜNG HỢP CHUYỂN VÙNG GPRS

VSGSN HGGSN

§ êngtrôcInter-PLMN

MS chuyÓn vïng

BG BG

PDN

( Internet, Intranet )

VSGSN VGGSN

§ êngtrôcIntra-PLMN

MS chuyÓn vïng

PDN

( Internet, Intranet )

Trang 21

Kết nối trực tiếp

 Tunnel qua mạng IP công cộng Các đường thuê riêng trực tiếp Mạng riêng ảo (VPN)

Mạng chuyển vùng GPRS

 Chỉ cần một kết nối logic với GRX cục bộ là có thể là có thể cung cấp dịch vụ chuyển vùng với bất kỳ nhà khai thác nào khác

 Kết nối đơn giản, phạm vi chuyển vùng rộng

KẾT NỐI TRONG MẠNG ĐƯỜNG TRỤC INTER-PLMN

M¹ng chuyÓn vïng GPRS

DNSDNSDNSOperator A

Trang 22

Giới thiệu

Chương 4: Chuyển vùng trong GPRSChương 5: Giao thức Mobile IP

TIẾP THEO

Trang 23

 Mỗi địa chỉ IP xác định duy nhất một điểm liên kết với Internet

 Để nhận được các gói tin, trạm di động (MN) phải nằm trên mạng xác định trong địa chỉ IP của nó

 Nếu MN chuyển đến mạng khách, các gói tin gửi cho MN vẫn được chuyển đến mạng gốc; Để có thể trao đổi thông tin, MN phải được cấu hình địa chỉ mới.

GIỚI THIỆU

Mạng B

Mạng C

RRouterMạng A

A1 (Home Address)A2 (Care-Of Address)

R

Trang 24

 MN vẫn giữ nguyên địa chỉ IP (Home Address) dù thay đổi điểm liên kết với Internet MN luôn được nhận dạng bởi địa chỉ này.

 MN được cấp thêm một địa chỉ phụ (COA: Care-Of Address) mỗi khi chuyển đến mạng mới không phải là mạng gốc của nó.

 Sự di động của MN hoàn toàn trong suốt đối với các lớp trên lớp IP; Nghĩa là các ứng dụng hoạt động như khi MN không di chuyển.

 Là giao thức dựa trên IP, Mobile IP có thể được triển khai trên bất kỳ mạng truy nhập nào, bao gồm cả mạng hữu tuyến và mạng vô tuyến.

 Các phiên bản Mobile IP

ĐẶC TRƯNG CỦA MOBILE IP

Trang 25

Phát hiện đại lý

 MN nhận các bản tin quảng cáo đại lý theo định kỳ hoặc trực tiếp gửi đi yêu cầu tìm kiếm đại lý

 MN phát hiện sự dịch chuyển và nhận COA

Đăng ký với đại lý gốc (HA)

 MN đăng ký COA với HA

 Nhận thực và cập nhật liên kết tại HA

Tunneling (IP-in-IP, MHE, GRE)

 Định tuyến tam giác

Tối ưu hoá đường đi

MOBILE IPv4 [RFC 2002]

Trang 26

 MN phát hiện sự dịch chuyển và nhận COA MN đăng ký COA với HA

ĐỊNH TUYẾN TRONG MOBILE IPv4

Mạng A

Mạng B

Mạng CMN

CNMN: Mobile NodeCOA: Care-Of Address

HA: Home AgentCN: Correspondent NodeFA : Foreign Agent

 Từ MN, các gói tin được chuyển trực tiếp tới CN.

Trang 27

Giới thiệu

Chương 6: Triển khai Mobile IP trên mạng GPRS

Kết luận

TIẾP THEO

Trang 28

CÁC BƯỚC TRIỂN KHAI

Bước 1: Hỗ trợ dịch vụ Mobile IP

Bước 2: Tối ưu hoá đường đi

 Cài đặt một bộ định thời tại GGSN/FA để đệm các gói tin và duy trì kết nối trong một khoảng thời gian nhất định

Trang 29

KIẾN TRÚC MẠNG GPRS HỖ TRỢ MOBILE IP

BG : Border GatewayR : Router

HA : Home Agent

TE

Trang 30

THỦ TỤC ĐĂNG KÝ MOBILE IP TRONG GPRS

1 Lênh AT (APN)

3 Yêu cầu kết nối(APN=MIPv4FA)2 Yêu cầu kích hoạt

giao thức số liệu gói(APN=MIPv4FA)

4 Trả lời kết nối(địa chỉ IP=””)5 Đồng ý kích hoạt

giao thức số liệu gói(địa chỉ IP=””)

6 Quảng cáo đại lý

7 Yêu cầu đăng ký với HA

8 Yêu cầu đăng ký

9 Trả lời đăng ký

10 Trả lời đăng kýChọn GGSN thích hợp

Lấy địa chỉ gốc của TE

Trang 31

TIẾP THEO

Giới thiệu

Chương 6: Triển khai Mobile IP trên mạng GPRSKết luận

Trang 32

Ưu điểm của hệ thống

 Dịch vụ số liệu gói tốc độ cao và dịch vụ Internet Triển khai nhanh với phạm vi phủ sóng rộng

 Sử dụng hiệu quả tài nguyên vô tuyến

 Mobile IP cung cấp khả năng chuyển vùng với chi phí thấp

 Việc triển khai Mobile IP đơn giản, không ảnh hưởng đến kiến trúc hệ thống GPRS

KẾT LUẬN (1/5)

Trang 33

Ưu điểm của hệ thống (…tiếp)

 Cùng với các khả năng dùng IP hiện có, việc triển khai Mobile IP sẽ cung cấp giải pháp kết nối IP toàn diện cho hệ thống GPRS

KẾT LUẬN (2/5)

Mạng IP

Đường trục GPRSMạng IP

SGSNHA

Trang 35

KẾT LUẬN (4/5)

Những đóng góp của luận văn

Luận văn đã giới thiệu tổng quan lý thuyết về các vấn đề sau đây:

 Giới thiệu một số cấu trúc mạng GPRS/GSM Các giải pháp chuyển vùng GPRS

 Kết nối mạng sử dụng công nghệ Mobile IP và Internet Khuyến nghị về quản lý và phân bố địa chỉ IPv4 cho:

Trang 36

KẾT LUẬN (5/5)

Hạn chế của luận văn

Hướng phát triển tiếp theo

dựng kiến trúc mạng tối ưu, thống nhất; tiến tới cho phép triển khai trên bất kỳ hệ thống nào khác

Trang 37

CHÂN THÀNH CẢM ƠN !

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,79 MB