TIỂU LUẬN môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài tìm hiểu mô hình kết nối báo hiệu IMS CS

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I —^^^3^^— BAI TIỂU LUAN MÔN HỌC: BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Giảng viên hướng dẫn : Nhóm Sinh viên thực PHẠM ANH THƯ 02 Mã SV Hà Nội, tháng 10/2021 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THƠNG I —^^^3^^— BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài: “Tìm hiểu mơ hình kết nối báo hiệu IMS-CS” Giảng viên hướng dẫn : PHẠM ANH THƯ Sinh viên thực Mã SV Nhận xét LỜI NÓI ĐẦU Trong năm qua xu hướng hội tụ mạng Internet, mạng di động mạng PSTN vấn đề quan tâm hàng đầu lĩnh vực thông tin liên lạc Nhiều kiến trúc đời trình phát triển hợp nhât mạng với mục đích tạo mạng IP Phân hệ IP Multimedia Subsystem (IMS) kiến trúc đời xu phát triển IMS trở thành phân hệ mơ hình mạng hệ (NGN) tất hãng sản xuất thiết bị viễn thông tô chức chuẩn hóa giới Với IMS, người dùng liên lạc khắp nơi nhờ tính di động mạng di động đồng thời sử dụng dịch vụ hấp dẫn từ mạng Internet IMS thực trở thành chìa khóa để hợp mạng di động mạng Internet, phân hệ thiếu kiến trúc NGN IP Mutilmedia System (IMS) kiến trúc gồm nhiều chức gắn kết với thông qua giao tiếp chuẩn hóa nhằm cung cấpcác dịch vụ đa phương tiện qua vùng chuyển mạch gói IP IMS coi kiến trúc cho việc hội tụ mạng thoại,dữ liệu di động Giao thức SIP giao thức xuất nhằm phục vụ cho mạng điện thoại IP ứng dụng rộng rãi Trong cấu trúc mạng NGN, SIP chọn làm giao thức báo hiệu chính, SIP ý ngày sử dụng rộng rãi kiến trúc mạng NGN Tháng 11 năm 2000, SIP chấp nhận giao thức báo hiệu 3GPP trở thành thành phần thức cấu trúc IMS Đặc điểm SIP đơn giản, mở, dễ dàng triển khai tương thích với giao thức IP có Bài tập nhóm : Báo hiệu điều khiển kết nối TỔNG QUAN TIỂU LUẬN Trong nội dung Tiểu luận này, nhóm làm đề tài xin trình bày theo bố cục gồm chương chính: Chương I: Mơ hình tổng qt: giúp người đọc nắm kiến thức báo hiệu điều khiển kết nối Chương II: Giới thiệu tổng quan IMS: giúp người đọc nắm kiến trúc IMS, phân lớp IMS Chương III: Giới thiệu tổng quan CS: giúp người đọc nắm kiến trúc CS, giải pháp kết nôi Chương IV:Kết nối liên mạng IMS-CS: mơ hình kết nơi báo hiệu IMS CS Chương V:Ứng dụng kết nối liên mạng IMS-CS: tác dung IMS-CS Việt nam nói chung ngành viễn thơng nói riêng Nhóm làm đề tài cố gắng tìm hiểu đề tài qua tài liệu để có kiến thức làm nên tiểu luận Tuy nhiên không tránh khỏi thiếu sót hay nhầm lẫn, mong nhận góp ý Cơ bạn đọc để nhóm hồn thiện nội dung tiểu luận, củng cố thêm kiến thức chuyên đề Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TỔNG QUAN TIỂU LUẬN .4 MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG I: SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CHƯƠNG II: TỔNG IMS 10 QUAN VỀ 2.1 Định nghĩa 10 2.2 Kiến trúc IMS 12 2.2.1 Mơ hình kiến trúc IMS 12 2.2.2 Các thực thể chức IMS .13 2.2.2.1 Nhóm quản lí khiển phiên định tuyến (CSCF) 13 2.2.2.2 Cơ sở liệu (HSS/HLR) .14 2.2.2.3 Máy chủ ứng dụng (AS) .15 2.2.2.4 Thực thể chức quản lí tài nguyên phương tiên(MRF) 16 2.2.2.5 Thực thể chức điều khiển cổng phương tiên (MGCF) 16 2.2.2.6 Thực thể chức điều khiển cổng (BGCF) .16 2.3 Các giao thức IMS 17 2.3.1 Các giao thức 18 2.3.2 Các giao thức hỗ trợ khác 18 CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CS 18 3.1 Kiến trúc theo hướng CS .18 3.2 Mơ hình kiến trúc CS 18 3.2.1 Mơ hình NGN IETF 18 3.2.2 Mơ hình NGN 3GPP 19 3.2.2 Mơ hình NGN ETSI 19 3.3 Các giải pháp kết nối 19 CHƯƠNG IV: Kết nối liên mạng IMSCS .20 4.1 Kiến trúc kết nối liên mạng IMS-CS 20 4.2 Thiết lập gọi người dùng IMS gọi người dùng CS 22 CHƯƠNG V: Ứng dụng kết nối liên mạng IMS-CS 24 5.1 Lợi ích kết nối liên mạng IMS-CS 24 5.2 Điểm yếu kết nối liên mạng IMS-CS 25 5.3 Giao diện cấu trúc TIPSA-IMS 26 5.4 Vai trò cấu trúc IMS-CS kinh doanh 27 5.5 Giai pháp triển khai IMS-CS Tại VNPT 27 5.5.1 Gioi thiệu viễn thông Việt Nam 28 5.5.2 Kiến trúc mạng viễn thông Việt Nam .29 5.5.3 Tình hiển triển khai Việt Nam .29 5.5.4 Giai pháp triển khai VNPT 29 5.5.5 Thách thức thuận lợi IMS-CS 30 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 DANH MỤC VIẾT TẮT AS Application Server AAA Authentication Authorization Accounting Feature Server FS Internet Engineering Máy chủ ứng dụng Task Nhận thực trao quyền toán Máy chủ đặc tính IMS IP Multimedia Subsystem Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật Internet Phân hệ đa phương tiện IP IM Instant Messaging Dịch vụ tin nhắn tức ISUP ISDN User Part ACK Acknowledgement Phần ngqời sử dụng cho mạng ISDN Acknowledgement NGN Next Generation Network Mạng hệ MG Media Gateway Cổng đa phương tiện MGC Media Gateway Controller MS Media Server Bộ điều khiển cổng đa phqơng tiện Máy chủ phương tiện MGW Media Gateway Cồng đa phương tiện SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu HSS Home Subscriber Server SIP Session Initiation Protocol Máy chủ quản lý thuê bao thường trú Giao thức khởi tạo phiên SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ phục vụ GPRS HLR Home Location Register CSCF Call/Session Control Function Sổ đăng ký địa nhà riêng Thiết lập kết nối UE User Equipment Thiết bị người dùng VoIP Voice over Internet Protocol XRES Expected response Truyền thoại theo giao thức internet Đáp ứng kỳ vọng IETF Force Bài tập nhóm : Báo hiệu điều khiển kết nối DANH MỤC HÌNH VẼ • Hình 1.1: Sơ đồ kết nối giao thức báo hiệu điều khiển thành phần .9 Hình 2.1: Kiến trúc IMS hỗ trợ hội tụ thiết bị truyền thông 11 Hình 2.3: Mơ hình kiến trúc phân lớp IMS 13 Hình 2.4: CSCF IMS 15 Hình 2.5: AS IMS 15 Hình 2.6: MRF IMS 16 Hình 2.7: MGCF BGCF TRONG IMS 17 Hình 3.1: Mơ hình kiến trúc mạng 18 Hình 3.2: 19 Hình 3.3 Giai pháp kết nối 20 Hình 4.1: Kiến trúc kết nối liên mạng IMS-CS 21 Hình 4.2: Bản tin thiết lập gọi người dùng IMS gọi người dùng CS 22 Hình 5.1 Vai trò IMS-CS kinh doanh 27 Hình 5.2 Biểu đồ số thuê bao điện thoại cố định 28 Hình 5.3 Biểu đồ số thuê bao điện thoại di động 29 Hình 5.4 Mơ hình giải pháp ALCATEL LUCENT 30 CHƯƠNG I: SƠ ĐÒ TỔNG QUÁT Sơ đồ kết nối giao thức báo hiệu điều khiển thành phần Hình 1.1 Sơ đồ kết nối giao thức báo hiệu điều khiển thành phần • Cổng phương tiện MG: Cổng phương tiện (MG) thiết bị chuyển đổi giao thức truyền tải định dạng thông tin liệu từ loại mạng sang mạng khác, thông thường từ dạng chuyển mạch kênh sang dạng gói • Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC: Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC thành phần hệ thống chuyển mạch mềm MGC đưa quy luật xử lý gọi, MG SG thực quy luật MGC điều khiển SG thiết lập kết thúc gọi • Cổng báo hiệu SG: Cổng báo hiệu SG cầu nối báo hiệu SS7 với mạng IP điều khiển MGC SG đóngvai trị tương tự nút mạng SS7 để xử lý thông tin báo hiệu chuyển giao thông tin báo hiệu • Máy chủ phương tiện MS: Máy chủ phương tiện MS thành phần tùy chọn hệ thống chuyển mạch mềm sử dụng để xử lý thông tin đặc biệt Chức MS tích hợp MGC cổng phương tiện MG • Máy chủ ứng dụng/đặc tính: Máy chủ đặc tính FS máy chủ chứa loạt dịch vụ doanh nghiệp nên gọi máy chủ ứng dụng thương mại Máy chủ đặc tính xác định tính hợp lệ hỗ trợ thông số dịch vụ thơng thường cho hệ thống chuyển mạch • Một số tính máy chủ ứng dụng gồm: xác thực bảo mật; truyền thông; cung cấp liệu; quản lý điều khiển dịch vụ Mơ hình kiến trúc IMS thể sơ đồ : • Lớp ứng dụng: server tính / phương tiện với giao thức báo hiệu SIP • Lớp điều khiển : điều khiển cổng phương tiện với giao thức báo hiệu SIP Mơ hình kiến trúc CS thể sơ đồ: • cổng báo hiệu thơng qua giao thức truyền tải báo hiệu SIGTRAN • cổng phương tiện thông qua giao thức điều khiển cổng phương tiện MGCP/MEGACO CHƯƠNG II:Tổng quan IMS 2.1 Định Nghĩa • IMS (IP Multimedia Subsystem) - phân hệ đa phương tiện IP, phần kiến trúc mạng hệ (NGN) cấu thành phát triển tổ chức 3GPP, 3GPP2 tổ chức đứng đầu mạng Internet IETF để hỗ trợ truyền thông đa phương tiện hội tụ tín hiệu thoại, video, audio với liệu hội tụ truy nhập mạng 2G, 3G mạng khơng dây • IMS kiến trúc mạng nhằm tạo thuận tiện cho việc phát triển phân phối dịch vụ đa phương tiện đến người dùng, họ kết nối thông qua mạng truy nhập Bài tập nhóm : Báo hiệu điều khiển kết nối 3.2.2 Mơ hình NGN 3GPP: Tổ chức dự án thành viên hệ thứ 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 3GPP2 tiếp cận NGN giải pháp hội tụ mạng cố định mạng di động nhằm hỗ trợ truyền thông đa phương tiện hội tụ thoại, video, audio với liệu hội tụ truy nhập 2G, 3G 4G với mạng không dây 3.2.3 Mơ hình NGN ETSI: TISPAN tập trung vào phần hội tụ mạng cố định Internet khởi phát kế hoạch đơn giản để đáp ứng yêu cầu cấp thiết thị trường Các giải pháp kết nối Các úng dụng Multimedia Khác hreamrng Itrvlcei Phin t* Mạng ụốn vátk IMS Phan he diíd khl Tdi rt^Lỉỵen