Đồ án Chất lượng thoại, dịch vụ dữ liệu vidio và mutilmedia đến các thiết bị cầm tay qua công nghệ 3g

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG======ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tinĐề tài: CHẤT LƯỢNG THOẠI, DỊCH VỤ DỮ LIỆU VIDIO VÀ MUTILMEDIA ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CẦM TAY QUA CÔNG NGHỆ 3GSinh viên: Phạm Thị Huyền TrangMã sinh viên: 080332Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Vương Đạo Vy1Nội dung chính Tổng quan về công nghệ 3G. Tổng quan về chuyển mạch gói và IP. Chất lượng dịch vụ và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ. Kết luận2Tổng quan về công nghệ 3G 3G, hay 3-G(third-generation technology) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...). 3G được thiết kế hỗ trợ cho các dịch vụ băng rộng có khả năng thâm nhập mạng tốc độ cao, truyền được video và các loại ảnh độ phân giải cao với chất lượng không khác các mạng cố định.3Tổng quan về công nghệ 3GCác thế hệ của hệ thống thông tin di động 1G2G3G4GTruy nhập vô tuyếnTương tựSốSốTới 1Gbit/sFDMATDMA, DS-CDMADS-CDMAOFDM, MC-CDMACác dịch vụ chínhThoạiThoạiThoạiInternet băng rộngInternet (chỉ text)Internet (text, hình ảnh)Mạng lõiChuyển mạch kênhChuyển mạch kênh/góiChuyển mạch kênh/góiIP băng r ộngBảng 1: Sự phát triển của các hệ thống tế bào4Đặc điểm của công nghệ 3GTổng quan về công nghệ 3G Tốc độ truyền dữ liệu cao Vùng phủ sóng rộng Hỗ trợ cả chuyển mạch kênh và gói Chất lượng được đảm bảo Kết cấu phân tầng 5 Xu hướng phát triển của công nghệ 3G Tổng quan về công nghệ 3GInternet:+Web surfing +E-mail +Information +M-commerceTelephony:+Voice +Video +Fax +MailboxIMT-2000Mutimedia:+Television +Radio +Infotainment +Location servicesHình 1: Sự hội tụ các dịch vụ6IP Chuyển mạch gói dữ liệu IP Cung cấp kết nối không định hướng, phân phát các Datagram hiệu quả nhất qua mạng, phân đoạn và ghép đoạn các datagram. Được phân loại dựa vào địa chỉ nguồn và địa chỉ đích, chiều dài gói, hay các thành phần của byte ToS(Typer of Service ). 7Chuyển mạch gói dữ liệu IPGiá trị ưu tiên3 bit ToS Mô tảPrecedence 0000RoutinePrecedence 1001Priority Precedence 2010ImmediatePrecedence 3011Flash Precedence 4100Flash override Precedence 5101CriticalPrecedence 6110Internetwork controlPrecedence 7111Network controlBảng 2: giá trị ưu tiên IP Precedence Độ ưu tiên IP sử dụng 3 bit ưu tiên trong trường ToS của tiêu đề IP để xác định CoS cho mỗi gói. 8Chuyển mạch gói dữ liệu IPIP có hai thế hệ là IPv4 và IPv6:Version IHLType of serviceTotal lengthIdentificationFlagsFragment ofssetTime-to-liveProtocolHeader checksumSource addressDestination addressOptions(+padding)Data(variatle)Hình 2: Các trường trong IPv4IPv4:9Chuyển mạch gói dữ liệu IPIPv4 headerIPv4 payload Hình a: Cấu trúc tổng quan IPv4IPv6 headerExtension headersUpper LayerProtocol Data UnitPayloadIPv6 PacketHình b: Cấu trúc tổng quan IPv6IPv6:10Chuyển mạch góiChuyển mạch gói dữ liệu IP Là truyền dữ liệu ở dạng những khối nhỏ, riêng biệt gọi là gói tin, dựa trên địa chỉ đích chứa trong từng gói. Ở nơi nhận, các gói tin sẽ được "lắp ráp" lại theo thứ tự thích hợp để tạo thành thông điệp. Mỗi gói gồm 3 phần: + Phần mào đầu + Phần tải dữ liệu + Phần đuôi 11Chuyển mạch gói dữ liệu IPNguyên tắc:DTEĐường thuê baoĐường thuê baoTruyền dẫnloại gói tinTổng đài chuyển mạch góiTổng đài chuyển mạch góiThông báoThông báoDTEABThiết bị đầu, cuối đườngĐơn vị bộ nhớ(Bộ nhớ trung gian)Mạng chuyển mạch góiHình 3: Nguyên tắc chuyển mạch gói 12Chuyển mạch gói dữ liệu IPSo sánh chuyển mạch gói với chuyển mạch kênh Đặc điểmChuyển mạch kênhChuyển mạch góiTốc độ bitCố định và thấp (≤64kbit/s)Thay đổi (có thể tới Gbit/s)Sự bùng nổ về băng thôngKhôngLớnNhạy cảm với lỗiĐàm thoại lại nếu có lỗiKhông cho phép lỗiGửi lại thông tinKhông thể thực hiện đượcThực hiện dễ dàngĐộ trễThấp và ổn địnhLớn và có thể thay đổiKiểu kết nốiHướng kết nốiCó thể là phi kết nốiBảng 3: So sánh chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh 13Chất lượng dịch vụ QoS-Quality of Service (chất lượng dịch vụ) là một thuật ngữ dùng để chỉ chất lượng của một hệ thống truyền thông hay một kết nối truyền thông trong mạng viễn thông. Tuỳ thuộc vào hệ thống truyền thông, QoS thường được thể hiện qua các thông số: tỉ số tín hiệu trên tạp âm, tỉ lệ lỗi bit, băng thông, thời gian trễ, mức độ bảo mật, tốc độ truyền thông, mức độ ưu tiên và nhiều yếu tố khác. Tổng quan về chất lượng dịch vụ QoS14  Chất lượng dịch vụĐối với mạng không sử dụng QoS Bảng 4: Mô tả một vài hoạt động trong mạng không thực hiện QoS 15 Chất lượng dịch vụQoS được chia làm 3 mức: + Best-effort Service + Differentiated Service + Guaranteed Service 16Các vấn đề chính giải quyết trong QoSChất lượng dịch vụ Băng thông Trễ Trượt Mất gói 17Chất lượng dịch vụ QoS trong 3G Cấu trúc QoS gồm tất cả thực thể của mạng 3G và tất cả các chức năng mà thực thể đã cung cấp cho người dùng cuối với QoS phù hợp: + Yêu cầu chung cho QoS + Yêu cầu kỹ thuật cho QoS + Lưu chuyển dịch vụ 3G 18 Đảm bảo QoS bằng phương pháp DiffServ Tổng quan về DiffServ Thực thể phân loại, đánh dấu ,loại bỏ gói thiết lập lưulượng tổng.IRBRBRThực thể phân loại,đánh dấu, loại bỏ gói thiết lập lưulượng tổng.Kết hợp các gói khác của lưu lượng tổng bên trong đám mâyLựa chọn PHB bởi các đánh dấu góiHình 4: Tổng quan kiến trúc DiffservChất lượng dịch vụ19Đánh dấu các gói trong DS Chất lượng dịch vụ 0 1 2 3 4 5 6 7 Quyền ưu tiên TOS MBZTrường MBZ: Must Be Zero, các bít bên phải trong Octet TOS Hình 5: Cấu trúc của TOS DSCP CU0 1 2 3 4 5 6 7DSCP: Differentiated Service Code Point, 6 bits bên trái trong trường DS. CU: hiện tại chưa sử dụngHình 6: Cấu trúc của DS20 PHB trong DiffServ được chuẩn hoá như sau: Chất lượng dịch vụ+ PHB mặc định + PHB lựa chọn theo lớp+ PHB chuyển tiếp được đảm bảo+ PHB chuyển tiếp ưu tiên nhất21 So Sánh DiffServ với IntServChất lượng dịch vụ IntServ: Phải có khả năng xử lý từng luồng IP vi mô ở bộ định tuyến lõi hay biên và có tính khả thi trong các mạng có tầm bao phủ nhỏ. DiffServ: Chỉ có các bộ định tuyến biên phải có khả năng xử lý từng luồng IP. Với các bộ định tuyến lõi chỉ phải xử lý một vài luồng IP tổng trong cấu trúc DiffServ. Và rất khả thi trong các mạng có tầm bao phủ rộng.22QoS và DiffServ trong 3G Chất lượng dịch vụ3G định nghĩa bốn loại dịch vụ:- Đàm thoại - Chuỗi- Tương tác - Lớp cơ sở23Chất lượng dịch vụ Những chức năng cho cả vùng điều khiển và ứng dụng có thể được sử dụng để phối hợp mạng DS 1 cách hiệu quả với mạng 3G. Hình 7:Vùng điều khiển và ứng dụng 24Kết luận Công nghệ 3G sử dụng chuyển mạch gói dữ liệu IP tốc độ cao dễ dàng tích hợp được các dịch vụ khác nhau. Công nghệ chuyển mạch gói bằng công nghệ IP là được dùng phổ biến. Tuy nhiên để đảm bảo chất lượng dịch vụ trong chuyển mạch gói cần phải có các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ. Phương pháp DiffServ là một giải pháp có nhiều hứa hẹn và đang được nghiên cứu.25Em xin chân thành cảm ơn! 26