1._NTPMNG_-_Uvodno_predavanje-mreze_nove_generacija(NGN)

Napredni telekomunikacijski protokoli i mreže nove

generacije

Uvodno predavanje

Napredni telekomunikacijski protokoli

• ???

• Koji su protokoli napredni?

• Koji su oni drugi?

• Šta se pod ovim podrazumijeva?

• Šta ćemo mi učiti?

24.2.2011. Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 2

NGN

• Next Generation Networks

• Mreže nove (slijedeće) generacije

• Kad je ovaj termin smišljen?

• Da li je ta slijedeća generacija već bivša?

• Šta su NGN?


NGN po ITU (NGN-GSI)• Paketno zasnovana mreža sposobna da pruži

telekomunikacione usluge korisnicima i sposobna da koristi višestruko širokopojasne, QoS-sposobne transportne tehnologije, u kojoj su funkcije vezane za usluge nezavisneod transportnih tehnologije koje se koriste,

• omogućava korisnicima neograničen pristup mreži i kompetitivnim davaocima usluga i uslugama po njihovom izboru.

• podržava opštu mobilnost koja će dozvoliti konzistentnu svuda prisutnu ponudu usluga korisnicima.


Elementi NGN za diskusiju

• Iz ITU definicije izdvojimo– Paketski prenos (komutaciju)

– Širokopojasni (broadband) pristup

– Mobilnost

– Kvalitet usluga (QoS)

• Dodajmo još i osnovnu težnju NGN– Konvergencija (objedinjavanje)


Paketno bazirani prenos

• Paketska komutacija

• Zašto?– Internet

– Postojeća infrastruktura

– Bolje korištenje resursa (uglavnom)

• Zašto ne?– Najbolja dostupna usluga, nema garancije

(best effort)

– Moguća zagušenja, kad je gužva24.2.2011. Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 6

Komutacija krugova

• Kako radi?

• U principu– FDM

– TDM

• Prednosti i nedostaci u odnosu na paketnu


frekvencija

vrijeme

Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 1-8

Komutacija paketa: Statističko multipleksiranje

Redoslijed paketa A i B nije fiksan, propusni opseg se koristi po potrebi statističko multipleksiranje.

TDM i FDM: svaki korisnik uvijek dobiva svoje vrijeme ili frekevenciju.

A

B

C100 Mb/sEthernet

1.5 Mb/s

D E

Statističko multipleksiranje

red paketa koji čekaju na slanje

24.2.2011.

Širokopojasni pristup

• Broadband• Šta je to?

• Kolika je to brzina?

• Što će nam to?

Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 1-9

Home network

Institutional network

Mobile network

Global ISP

Regional ISP

Izvor J.Kurose, K.Ross: Computer Networking

24.2.2011.

Širokopojasni pristup (2)

• Vrste– DSL (razni)

– Kablovski

– Fiber-To-The-Home (FTTH)

– Ethernet

– WiFi

– WiMAX

– Preko mobilne telefonije (3G, 4G?)


Mobilnost

• Šta je to?

• Koja su otvorena pitanja?– Brzina kretanja

– Održavanje veze tokom kretanja• handoff (handover)

– Adresiranje pokretnih čvorova (pronalaženje)• Mobile IP

• IPv6


Mobilnost (2)

• Tipovi– Nomadska

– Ćelijska (cellular)

– Mikro

– Makro

• Drugačije grupisanje– Hostova

– Mreže

– Ad-hoc24.2.2011. Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 12

Razvoj mobilnosti


Izvor SIEMENS Communications

Kvalitet usluge (QoS)

• Šta je to?

• Kako mjerimo kvalitet?

• Parametri:– Pouzdanost (vjerovatnoća negubitka paketa)

– Kašnjenje

– Varijabilno kašnjenje (jitter)

– Propusni opseg


Zahtjevi na kvalitet usluge

Aplikacija Pouzdanost Kašnjenje Jitter Propusnost

E-pošta Visok Nizak Nizak Nizak

Prenos datoteka Visok Nizak Nizak Srednji

Web pristup Visok Srednji Nizak Srednji

Udaljena prijava Visok Srednji Srednji Nizak

Zvuk po zahtjevu Nizak Nizak Visok Srednji

Video po zahtjevu Nizak Nizak Visok Visok

Telefonija Nizak Visok Visok Nizak

Video konferencija Nizak Visok Visok Visok


Izvor A.Tanenbaum: Computer Networks

Ostvarivanje kvaliteta usluga

• Imati više nego dovoljno resursa (sanjaj)

• Buffering smanjuje jitter• Oblikovanje saobraćaja (SLA)

– The Leaky Bucket (npr.)

• Rezervacija resursa

• Raspoređivanje paketa (scheduling)– Weighted fair queueing


Uzroci kašnjenja paketa

• Ĉvor – provjera grešaka, određivanje izlaza

• Ĉekanje na red na izlazu

• Transmisija = veličina paketa [b] / propusnost veze [b/s]

• Propagacija = dužina puta [m] / brzina prenosa [m/s]


A

B

propagacija

transmisija

procesiranjeu čvoru čekanje u redu

Ostvarivanje kvaliteta usluga (2)• Integrisane usluge (Integrated

Services) -Flow based algoritmi– RSVP – The Resource reSerVation Protocol

• Diferencirane usluge (Diffserv)– Rubne funkcije:

• klasifikacija paketa

• oblikovanje saobraćaja

– Unutrašnje (core) funkcije:• Proslijeđivanje

– MPLS – MultiProtocol Label Switching24.2.2011. Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 18

Konvergencija• Nivoi

– Mrežni – orijentacija prema IP sve

– Uslužni – Web pristup preko svih uređaja

– Industrijsko / tržišni – IT, TK, mediji

– Zakonski, institucionalni i regulatorni –regulativa nezavisna od tehnologije

– Uređaja – svi imaju CPU, spremište podataka, ekran, uređaj za unos, vezu na mrežu

– Korisničkog doživljaja – novi (slični) interfejsi


Od sadašnjih mreža do NGN

• Danas:– Više mreža

• NGN– Jedinstvena mreža

– Multimedijalne usluge

Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 2024.2.2011. 20Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje


Upravljanje nove generacije


Izvor Telecordia Technologies

Arhitektura NGN

Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 23

IAD/

MTAUA UMG

PLMN/3G

SG TMG

PSTN

UMG

Service

management

Network control

Core switching

Edge

access

SoftSwitch SoftSwitch

iOSSPolicy

Server

Application

ServerSCPLocation

ServerMRS

SIP

PhoneH.323

Phone

Eudemon

Packet core network

Video

server

24.2.2011. 23Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje

Standardni protokoli u NGN


ISUP

INOSS

PARLAY/

SIPSNMP/MML

AppServer

SG

PSTN

switchSTP

IP Core

TMG

PLMN

MGW

Soft-phone E-phoneE-Phone

SIP/

H.323

SIP-T/BICC/H.323Softswitch

IAD

SIP/H.323H.248/MGCP

AMG

SIP/H.323

H.248/MGCP

TRIP

Location Server

H.248H.248

Softswitch

MRS

MGCP/H248/SIPINAP

M3UA/SCTP


NGN sistem protokola


MTP1

IP

TCP

H.248 MGCP SIP

MAC

SS7 H.248 MGCP SIP

MTP3

MTP2

ISUP

SCTP

IP

MAC

SCTPUDP

IP

MAC

UDP

IP

MAC

UDP

1

2

3

4

5

6

7

OSI

IP

H.323

MAC

H.323

TCPUDPM2UA

M3UA

SCCP

TCAP

INAP


Primjer izvedbe NGN

24.2.2011. Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 26Izvor ITU_T NGN

Plan izvođenja nastave

• Predavanja: 3 časa sedmično– Ĉetvrtak 9 – 12 sati (Mali amfiteatar)

• Računarske vježbe: – 2 časa sedmično (7 sedmica – otprilike)

• Tutorijali– 2 časa sedmično (7 sedmica otprilike)


Sakupljanje bodova

• Prisustvo nastavi: 10 bodova

• Zadaće: 5 x 2 boda

• Parcijalni ispiti: 2 x 10 bodova (min. po 5)– kratka pitanja + zadaci sa tutorijala

• Projekat: 20 bodova (min. 10)

• Usmeni ispit: 40 bodova– Razgovor da vidimo šta je ostalo kad ste sve

zaboravili (znanje)

28Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje24.2.2011. 28Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje

Projekat

• Nekoliko grupa do po četiri studenata

• Isti projekat (možda)– O ovome više na slijedećem slajdu

• Najbolji projekat – maksimalan broj bodova (20)

• Ostali – u odnosu na najbolji


Potencijalne teme projekata

• Rješenje prenosa ETF promocije iz malog amfiteatra u učionice

• Izrada platforme za video konferencije uz mogućnost prikazivanja prezentacija

• VoIP (triple play) platforma – Mobitel preko bežične mreže na PSTN

• Ili nešto drugo ...


Plan realizacije projekata

• Prva faza (do prvih parcijalnih ispita):– Izvedbeni projekat sa potrebnom opremom

• Spisak opreme (softvera) realističan jer projekat treba i realizovati

• Druga faza (u posljednoj sedmici nastave):– Praktična realizacija

– Testiranje izvedbe i odbrana u terminu vježbi u zadnjoj sedmici nastave


Literatura(mrka kapa )

Opšte mreže – protokoli:• J. Kurose, K. Ross, “Computer networking: A Top-Down

Approach”, 2009

• L. Peterson, B. Davie, “Computer Networks: A System Approach“, 4. izdanje, 2007.

Posebne oblasti:• C. Hellberg, D. Greene, T. Boyes, “Broadband Network

Architectures: Designing and Deploying Triple-Play Services”, 2007

• Johnson I. Agbinya, “IP Communications and Services for NGN“, 2010

• J. Salina, P. Salina, "Next Generation Networks: Perspectives and Potentials", 2007.

• Ĉlanci, WWW, RFCs, ...

• Predavanja, računarske vježbe, tutorijali


Komunikacija

• ETF-B Study Courseware– http://c2.etf.unsa.ba/

• E-pošta– [email protected]

• Uživo– ja sam uglavnom na fakultetu u 1-04


http://c2.etf.unsa.ba/

http://c2.etf.unsa.ba/

mailto:[email protected]




Teme (1)

• VoIP arhitektura i pitanja– RTP, RTCP, SIP, SDP

• VoIP i PSTN + Skype– MEGACO, MGCP, kodiranje, CELP

• Streaming iz datoteka i uživo (IPTV) + YouTube (CDN)– RTSP

• Kontrola zagušenja i alokacija resursa – Intserv i diffserv, RSVP, MPLS


Teme (2)

• Broadcast i multicast

• Mobilnost

• NGN – arhitektura, standardi, izvedbe

• Triple-play

• Servisne platforme NGN - IMS

• IPv6

• Overlay networks (peer-to-peer)

• SigurnostNapredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 3524.2.2011. 35Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje

Multimedija

• Streaming pohranjenog audio i video zapisa

• Streaming živog audio i video prenosa

• Real-time interaktivni audio i video


VoIP• Voice over IP

• Razgovaranje u realnom vremenu, full duplex, preko Internet/intranet (IP)

• Različite arhitekture (signalizacije):– SS7

– H.323

– SIP


IPTV


Kontrola zagušenja i alokacija resursa

• Alokacija resursa

• Kontrola dotoka i protoka– Queuing disciplines

• Kontrola zagušenja

• Kvalitet usluge (QoS)– Integrisane usluge

• Rezervacija resursa

– Diferencirane usluge


Broadcast i multicast• Kako proslijediti paket do svih ili grupe

računara na jednoj ili više mreža

• Utvrdi put sa najnižom cijenom do svake od mreža u kojoj ima članova grupe

• Upotreba– “Broadcast” multimedije

– Telekonferencije

– Baze podataka

– Distribuirani proračuni

– Saradnja radnih grupa u realnom vremenu24.2.2011. Napredni TK protokoli i NGN - Uvodno predavanje 40

Mobilnost

• Šta je to?

• Koja su otvorena pitanja?– Brzina kretanja

– Održavanje veze tokom kretanja• handoff (handover)

– Adresiranje pokretnih čvorova (pronalaženje)• Mobile IP

• IPv6


Triple i multi-play• Pružanje usluga:

– Telefon

– Internet

– TV

– Još ponešto (Mobilna telefonija??)

preko jedne širokopojasne konekcije

• Marketinški izraz

• Poslovni model, a ne tehnologija


IMS• IP Multimedia Subsystem

• Generička standardna arhitektura

za isporuku i prenos multimedijalnih sadržaja (uključuje i VoIP) preko IP

• Inicijalno za bežične mreže


IPv6

• Inicijalna motivacija: 32-bit adresni prostor će uskoro biti sav dodijeljen.

• Dodatni motivi:– Promjena zaglavlja pomaže bržem

procesiranju/proslijeđivanju

– Promjena zaglavlja omogućava QoS

• Nama je interesantna i mobilnost


Overlay networks

• Preklapajuće mreže– rutiranje

• Peer-to-peer mreže– Distribucija datoteka

• Mreže za distribuciju sadržaja (CDN)


Sigurnost

• Specifična pitanja vezana za– Prenos multimedijalnog sadržaja

– Zaštitu autorskih prava

– Nove sigurnosne prijetnje novim protokolima i mrežama• Npr. SPIT (SPam over Internet Telephony)


Documents

1._NTPMNG_-_Uvodno_predavanje-mreze_nove_generacija(NGN)