BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI: tổng quan về IMS

BTL Báo hiệu điều khiển kết nối HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THƠNG I BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC “BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ KẾT NỐI ” Tổng quan IMS Nhóm thực số : Giảng viên :NGUYỄN THANH TRÀ Các sinh viên thực hiên: Nguyễn Đức Duy B8DCVT068 Lại Hồng Thế Lợi B18DCVT276 Nguyễn Cơng Huy B18DCVT196 Cao Văn Phong B18DCVT316 Hà Nội, tháng 10/2021 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Lời nói đầu Xã hội phát triển, nhu cầu thông tin liên lạc cao nhu cầu trở thành phần thiếu sống người> Nhu cầu phát triển loại hình dịch vụ gia tang như: thoại, liệu, hình ảnh với chất lượng cao ngày tang, củng cổ tối ưu hóa hạ tầng lẫn dịch vụ Cùng với đó, nhà khai thác phải nghiên cứu tìm cơng nghệ hệ có kiến trúc linh hoạt , tương thích hồn tồn với mạng tại, đáp ứng đa công nghệ, đa giao thức, đa truy cập, đa phương tiện truyền thông đa dịch vụ… Trước yêu cầu , NGN đời xem giải pháp thỏa mãn tất điều kiện kể cho mạng tương lai Từ tìm hiểu mạng hệ NGN, ý tưởng kiến trúc điều khiển dịch vụ dựa chuẩn IP hình thành Kiến trúc phải giúp nhà khai thác mạng dễ dàng triển khai quản lý, đồng thời cho phép người dung sử dụng hay nhiều loại thiết bị khác nhau, di chuyển vùng phục vụ mạng mà sử dụng dịch vụ với yêu cầu QoS đảm bảo Kiến trúc gọi phân hệ đa phương tiện IP, viết tắt IMS(IP Multimedia Subsytem) Phân hệ IMS tạo điều kiện cho việc triển khai nhanh chóng dịch vụ chất lượng cao, mang tính cá nhân, có khả tương tác thời gian thực lúc, nơi kết nối Do đó, triển khai hệ thống IMS xu hướng tất yếu nhà khai thác dịch vụ mạng viễn thông Dưới hướng dẫn cô Nguyễn Thanh Trà, tiểu luận môn Báo hiệu điều khiển kết nối lần này, chúng em tìm hiểu số nội dung IMS BTL Báo hiệu điều khiển kết nối MỤC LỤC Lời nói đầu…………………………………………………………………… Mục lục…………………………………………………………………… Thuật ngữ viết tắt…………………………………………………………… Chương : Kiến thức tổng quan IMS…………………………………….5 Khái niệm nguồn gốc IMS……………………………………… 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Khái niệm Yêu cầu chung kiến trúc IMS…………………….………… Kiến trúc mạng lõi IMS………………………………… ………… 1.3.1 Các thực thể chức 1.3.2 Điểm tham chiếu 1.3.4 Phân loại giao thức Chương 2: Các vấn đề kỹ thuật IMS…………………………… 16 2.1.Các giao thức chính………………………………….…… 10 2.1.1 Giao thức khởi tạo phiên (SIP) 2.1.2 Giao thức hỗ trợ chứng thực, cấp quyền, tính cước Diameter(AAA) 2.1.3 Một vài ví dụ hoạt động SIP DIAMETER IMS 2.1.4 Các giao thức khác 2.2Chức điều khiển phiên gọi ……………………………….18 2.3 Nguyên tắc tính cước………………………………………… 24 2.4 An ninh mạng IMS…………………………………… 25 Chương 3: Ứng dụng IMS mạng hội tụ…………………………35 Định nghĩa mạng hội tụ…………………………….…………… 35 Kiến trúc mạng hội tụ……………………………………………… 40 Kết luận……………………………………………………………… 42 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Hệ thống đa phương tiện IP IMS IP Multimedia Subsytem PoC Push-to-Talk over Cellular IP Internet Protocol Giao thức Internet ID Identification Nhận dạng HTPP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn LAN Local Area Network Mạng máy tính nội MC Multipoint Controller Bộ điều khiển đa điểm MP Multipoint Processor Bộ xử lý đa điểm RTP Realtime Transport Protocol Giao thức giao vận thời gian thực RTCP Realtime Transport Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực VoIP Voice over Internet Protocol Truyền thoại theo giao thức Internet IDSN Integrated Service Digital Network Mạng dịch vụ tích hợp số TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Chương : Kiến thức tổng quan Khái niệm nguồn gốc IMS 1.1 Nguồn gốc Các mạng cố định di động trải qua trình chuyển đổi lớn 20 năm qua Trong giới di động, hệ thống hệ (1G) giới thiệu vào năm 1980 Các mạng cung cấp dịch vụ cho người dùng Trọng tâm dịch vụ liên quan đến lời nói lời nói Các hệ thống hệ thứ hai (2G) năm 1990 mang lại số dịch vụ liệu dịch vụ bổ sung tinh vi cho người dùng Thế hệ thứ ba (3G 3.5G) phát triển (LTE) cho phép tốc độ liệu nhanh dịch vụ đa phương tiện khác Ở khía cạnh cố định, mạng điện thoại chuyển mạch công cộng truyền thống (PSTN) Mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp (ISDN) thống trị giao tiếp giọng nói video truyền thống Trong năm gần đây, việc sử dụng Internet bùng nổ ngày có nhiều người dùng tận dụng kết nối Internet nhanh rẻ Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng (ADSL) Những loại kết nối Internet cho phép kết nối bật, điều điều cần thiết để người bắt đầu sử dụng phương tiện giao thời gian thực - ví dụ: ứng dụng trò chuyện, chơi game trực tuyến, Voice over IP (VoIP) Hiện trải qua hội tụ nhanh chóng giới cố định di động thâm nhập thiết bị di động gia tăng hàng năm Các thiết bị di động có hình lớn, độ xác cao, chúng có camera tích hợp nhiều tài nguyên cho ứng dụng Chúng thiết bị ứng dụng kết nối Điều định nghĩa lại ứng dụng Các ứng dụng khơng cịn thực thể bị lập trao đổi thông tin với giao diện người dùng Thế hệ ứng dụng thú vị thực thể ngang hàng, tạo điều kiện chia sẻ: duyệt web chia sẻ, chia sẻ bảng trắng, chia sẻ trải nghiệm trò chơi, chia sẻ phiên phát hai chiều (ví dụ: Push to Talk Over Cellular) Khái niệm kết nối định nghĩa lại Quay số nói chuyện sớm coi tập hợp hẹp mạng Khả thiết lập kết nối ngang hàng thiết bị hỗ trợ Giao thức Internet (IP) thành phần quan trọng cần thiết Mơ hình truyền thơng vượt xa khả Dịch vụ điện thoại cũ đồng (POTS) Để giao tiếp, ứng dụng dựa IP phải có chế tiếp cận phóng viên Mạng điện thoại cung cấp nhiệm vụ quan trọng thiết lập kết nối Bằng cách quay số ngang hàng, mạng thiết lập kết nối đặc biệt hệ thống cạnh tranh sở người dùng, khóa người dùng chìa khóa làm việc nhà cung cấp dịch vụ tính khơng hoan nghênh Do đó, cần hệ thống toàn cầu - Hệ thống BTL Báo hiệu điều khiển kết nối đa phương tiện IP (IMS) Nó cho phép ứng dụng thiết bị hỗ trợ IP thiết lập kết nối ngang hàng ngang hàng với nội dung cách dễ dàng an toàn 1.2 Khái niệm IMS - thuật ngữ viết tắt IP Multimedia Subsystem, kiến trúc kết nối IP kiểm soát dịch vụ toàn cầu, độc lập truy cập dựa tiêu chuẩn cho phép loại dịch vụ đa phương tiện khác cho người dùng cuối sử dụng giao thức dựa Internet phổ biến IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập GSM, UMTS, CDMA2000, truy nhập hữu tuyến băng rộng cáp xDSL, cáp quang, cáp truyền hình, truy nhập vơ tuyến băng rộngW LAN,W iMAX IMS tạo điều kiện cho hệ thống mạng khác tương vận (interoperability) với nhau, phần mạng xây dựng bổ sung cho mạng nhằm thực nhiệm vụ hội tụ mạng cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng đầu cuối IMS hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ khác nhau, bao gồm dịch vụ nhắn tin tức thời (Instant Messaging - IM), hội nghị truyền hình (Video Conferencing) Video theo yêu cầu (Video on Demand ) IMS có khả cung cấp chế xác thực chuyển đổi mạng khác cho khách hàng di động Sau đó, tổ chức chuẩn hóa ITU, ETSI chọn IMS làm tảng cho mạng hội tụ Hình 1.1 Khả hội tụ mạng IMS Yêu cầu chung kiến trúc IMS • Bảo đảm phiên truyền thơng đa phương tiện • Kết nối IP, hướng tới IPV6 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối • Bảo đảm QoS dịch vụ đa phương tiện • Quản lý theo sách để sử dụng hiệu tài nguyên, phương tiện • Bảo đảm an tồn thơng tin • Tính cước hợp hướng tới tích cước hội tụ • Kết nối liên mạng : Các mạng NGN – IMS khác, mạng PSTN, mạng doanh nghiệp Tự truy nhập 1.3 Kiến trúc mạng lõi IMS 1.3.1 Các thực thể chức IMS cần ý điều 3GPP khơng chuẩn hóa node mà chức Điều có nghĩa kiến trúc IMS tổ hợp chức gắn kết với thông qua giao tiếp chuẩn hóa Kiến trúc IMS phân thành lớp: lớp dịch vụ (lớp ứng dụng), lớp điều khiển (hay gọi lớp IMS hay IMS lõi) lớp truyền tải (hay lớp người dùng) Hình 2.1 Kiến trúc phân lớp IMS • • • • + Lớp mạng : truyền tải dung lượng báo hiệu liệu Lớp bao gồm Switch, Router, Media GateWay, Media Server Lớp kết nối tới nhiều loại mạng khác nhau: Mạng di động 3G (UMTS, CDMA, WCDMA) Mạng di động 2.5G (GPRS) Mạng IP có dây (xDSL, Cable) khơng dây (WLAN, WiMAX) PSTN, IDSL +Lớp điều khiển : Bao gồm phần tử mạng báo hiệu (CSCF, HSS, BTL Báo hiệu điều khiển kết nối MGCF ), có khả điều khiển phiên chung, điều khiển luồng liệu điều khiển luồng truy nhập thông qua giao thức báo hiệu SIP, Diameter, H248 (MEGACO) Lớp mạng lõi IMS +Lớp dịch vụ : Lớp bao gồm Server ứng dụng AS Server ứng dụng SIP, Server truy nhập dịch vụ dành cho nhà cung cấp thứ điểm điều khiển dịch vụ IMS điều khiển dịch vụ thông qua mạng thuê bao thành phần mạng báo hiệu lớp dịch vụ lớp điều khiển (1) Lớp ứng dụng : (1.1) Máy chủ ứng dụng : Máy chủ ứng dụng (AS) nơi chứa đựng vận hành dịch vụ IMS AS tương tác với S-CSCF thông qua giao thức SIP để cung cấp dịch vụ đến người dùng Máy chủ VCC, phát triển chuẩn hóa 3GPP, ví dụ máy chủ ứng dụng AS AS thuộc mạng thường trú hay thuộc mạng thứ ba Nếu AS phần mạng thường trú, giao tiếp trực tiếp với HSS thông qua giao thức DIAMETER để cập nhật thông tin hồ sơ người dùng AS cung cấp dịch vụ quản lý diện người dùng mạng, quản lý q trình hội nghị truyền hình, tính cước trực tuyến,… (1.2) Cơ sở liệu • HSS Máy chủ quản lý thuê bao thường trú HSS xem cải tiến đăng ký định vị thường trú HLR AuC mạng GSM HSS sở liệu lưu trữ thông tin tất thuê bao thông tin dịch vụ liên quan đến thuê bao Nó chứa đựng thông tin nhận dạng người dùng, tên S-CSCF gán cho người dùng, hồ sơ chuyển vùng, thông số chứng thực thông tin dịch vụ thuê bao Thông tin nhận dạng người dùng gồm khóa nhận dạng riêng khóa nhận dạng chung Khóa nhận dạng riêng tạo nhà khai thác mạng dùng với mục đích đăng ký chứng thực Khóa nhận dạng người dùng chung sử dụng để truyền thông người dùng HSS đáp ứng địa S-CSCF có yêu cầu thủ tục đăng ký Hơn nữa, HSS thực sách hệ thống lưu trữ thơng tin xóa thơng tin UE khơng hợp lệ • SLF Trong trường hợp có nhiều HSS mạng, chức định vị SLF thiết lập nhằm xác định HSS chứa hồ sơ người dùng tương ứng BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Hình : SLF định HSS phù hợp Để tìm địa HSS, I-CSCF S-CSCF phải gửi đến SLF tin yêu cầu LIR Hình mơ tả q trình tìm địa HSS phù hợp ICSCF nhận tin INVITE trường hợp mạng có ba HSS (2) Lớp điều khiển : (2.1) Chức điều khiển cuộc gọi CSCF • C-CSCF CSCF có loại: Proxy-CSCF (P-CSCF), Serving-CSCF (S-CSCF) Interrogating-CSCF (I-CSCF) Mỗi CSCF có chức riêng Chức chung CSCF tham gia suốt trình đăng ký thiết lập phiên thực thể IMS Hơn nữa, thành phần có chức gửi liệu tính cước đến Server tính cước Có vài chức chung PCSCF S-CSCF hoạt động hai đại diện cho user để kết thúc phiên kiểm tra nội dung tin giao thức SDP • P-CSCF P-CSCF điểm tiếp xúc UE với mạng IMS, đóng vai trị SIP proxy server Tất tín hiệu SIP gửi mạng IMS UE qua P-CSCF Do đó, nhiệm vụ P-CSCF chuyển tiếp tin SIP dựa vào tên domain Ngoài ra, P-CSCF cịn thực hiện: nén tin SIP, bảo mật,tích hợp PDF, tham gia vào q trình tính cước, xác định phiên khẩn cấp P-CSCF tích hợp PDF tham gia vào q trình tính cước : P-CSCF cịn tích hợp chức định sách PDF PDF cấp giấy phép sử dụng tài BTL Báo hiệu điều khiển kết nối nguyên cho người dùng, quản lý đảm bảo QoS cho dịch vụ đa phương tiện P-CSCF đồng thời tạo thông tin tính cước để gửi đến cáckhối tính cước phù hợp • I-CSCF I-CSCF điểm giao tiếp thuê bao IMS vùng phục vụ nhà khai thác mạng, với thuê bao thuộc nhà khai thác mạng khác Trong mạng có nhiều I-CSCF I-CSCF xem SIP Proxy đặt đường biên mạng IMS, I-CSCF có bốn chức là: - Liên lạc với HSS để biết thông tin chặng nhận yêu cầu từ UE - Xác định S-CSCF cho UE nhận thông tin UE từ HSS, xác định SCSCF thực UE đăng ký xóa đăng ký - Định tuyến yêu cầu SIP nhận từ mạng khác tới S-CSCF server ứng dụng • S-CSCF S-CSCF thành phần quan trọng IMS chịu trách nhiệm thực q trình đăng ký, định định tuyến, trì tình trạng phiên lưu trữ hồ sơ thông tin dịch vụ cho người dùng S-CSCF thực dịch vụ điều khiển phiên cho UE S-CSCF thực chức sau: - Đăng ký : S-CSCF xử lý SIP Registrar server, S-CSCF tiếp nhận yêu cầu đăng ký thiết lập thông tin khả dụng UE truy vấn HSS Khi UE thực đăng ký u cầu định tuyến tới S-CSCF, lúc SCSCF dựa thơng tin chứng thực từ HSS để đưa yêu cầu để kiểm tra I-CSCF Sau nhận đươc đáp ứng kiểm tra lại, S-CSCF chấp nhận đăng ký bắt đầu phục vụ cho phiên đăng ký Sau thủ tục thông tin UE khởi tạo nhận dịch vụ IMS - Phân phối dịch vụ cho UE tham gia vào q trình tính phí Hồ sơ dịch vụ UE HSS đưa xuống S-CSCF UE đăng ký vào mạng IMS S-CSCF sử dụng thông tin để phân phối dịch vụ phù hợp cho UE có yêu cầu Hơn nữa, S-CSCF cần phải áp dụng loại sách truyền dẫn hồ sơ dịch vụ UE, ví dụ UE sử dụng thoại mà khơng sử dụng video,… - Định tuyến S-CSCF xử lý Proxy Server, tiếp nhận yêu cầu đáp ứng bên tiếp nhận yêu cầu mạng nhà khai thác với bên gửi yêu cầu gửi chúng bên tiếp nhận yêu cầu kết nối thuộc hệ 10 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối xác thực qua lại ISIM HSS phải cho biết lẫn khóa bí mật mà chúng biết Tuy nhiên, đầu cuối chứa ISIM nói với SIP HSS khơng Để giải vấn đề S-CSCF gán cho người dùng quy tắc xác thực Một cách hiệu quả, HSS trao quyền cho S-CSCF S-CSCF dùng giao thức Diameter có vector xác thực từ HSS thử thách phận người dùng Các vector xác thực chứa thử thách câu hỏi kì vọng từ phận người dùng thử thách Nếu người dùng trả lời khác so với S-CSCF coi xác thực thất bại Hãy xem cách S-CSCF ánh xạ thử thách thành chuyển giao REGISTER dùng phân loại xác thực truy nhập Việc đầu cuối IMS thực đăng nhập vao mạng IMS gửi yêu cầu REGISTER đến mạng nhà hình 2.4.2 I-CSCF điều khiển việc gán REGISTER, theo tiêu có từ HSS trao dổi ban tin Diameter (3) (4), S-CSCF cho người dùng, mà thực nhiệm vụ với xác thực cấp quyền người dùng S-CSCF tải số vector xác thực từ HSS (7) Mỗi vector chứa thử thách ngẫu nhiên (RAND), thẻ xác thực mạng ( AUTN) khóa phiên mã hóa (CK) HSS tạo AUTN dùng khóa bí mật mà chia sẻ với ISIM số đoạn (SQN) giữ để đồng ISIM HSS Mỗi S-CSCF tải vài vector để tránh liên lạc HSS thêm lần cần xác thực người dùng lại Hình 2.4.2 Phiên Register khởi tạo S-CSCF dùng vector xác thực để xây dựng phân loại thử thách cho ISIM S-CSCF xây dựng đáp ứng 401 mà bao gồm trường tiêu đề www-Authenticated Giá trị bao gồm mã số 64 RAND AUTN Giá trị tham số thuật toán thiết lập AKAvl-MD5 Khi S-CSCF nhận REGISTER (5) so sánh với giá tri RES nhân 29 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối với giá trị kì vọng XRES vector xác thực Nếu chúng phù hợp S-CSCF coi người dùng xác thực trả lời đáp ứng OK 2.4.4 Các phần tử thực an ninh a) Thuật tốn mã hóa Thuật tốn mã hóa sử dụng DES-EDE3-CBC (RFC 2451) AES-CBC (RFC 3602) với độ dài khóa 128 bit b) Thuật tốn đảm bảo tính tồn vẹn Hai thuật tốn đảm bảo tính tồn vẹn sử dụng HMAC-MD5-96 HMAC-SHA-1-96 c) Chỉ số tham số an ninh – SPI Mỗi giá trị SPI sử dụng SA định Ba tham số SPI, địa IP đích giao thức an ninh có chức xác định SA Mỗi UE có giá trị SPI riêng khác với SPI sử dụng Còn SPI P-CSCF khác với SPI mà P-CSCF nhận từ UE Khi tiến hành nhận thực đăng ký UE P-CSCF chọn giá trị SPI để thiết lập SA d) Chế độ hoạt động SA Chế độ hoạt động SA xác định phụ thuộc vào có mặt NAT Trong trường hợp khơng sử dụng NAT SA hoạt động chế độ truyền dẫn, trường hợp có sử dụng NAT chúng hoạt động chế độ đường hầm đóng gói UDP P-CSCF nhận biết diện NAT trình thiết lập SA Sau tham số không thỏa thuận SA: a) Kiểu thời gian tồn (Life type): Ln có giá trị giây b) Thời hạn SA (SA duration): Có độ dài cố định 232-1 c) Chế độ (Mode): Mặc định chế độ truyền dẫn, trường hợp sử dụng NAT chuyển sang chế độ đường hầm đóng gói UDP d) Độ dài khóa tồn vẹn (Key length): Độ dài khóa tồn vẹn IKESP tùy thuộc vào thuật tốn sử dụng, ví dụ thuật tốn HMAC–MD5–96 có độ dài khóa 128 bit, cịn thuật tốn HMAC–SHA–1–96 160 bit e) Độ dài khóa mã hóa: Độ dài khóa mã hóa phụ thuộc vào thuật tốn sử dụng, trung bình 128 bit f) 2.5 Các loại dịch vụ ứng dụng IMS g) 2.5.1 Dịch vụ video Conferencing h) Hệ thống Video Conferencing ngày dịch vụ mở rộng hạ tầng IP Mục tiêu việc triển khai hệ thống nhằm triển khai dịch vụ thông dụng phổ biến cho phép công 30 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối ty trụ sở cơng ty thành viên chỗ xa trao đổi với khơng lời nói mà hình ảnh khơng với vài cơng ty mà tham gia nhiều cơng ty lúc, từ hình thành mạng thống tồn hệ thống mạng i) Dịch vụ "Video conferencing” (hội nghị truyền hình) thực khơng cịn khái niệm xa lạ tất chúng ta.Và thực tế nhu cầu sử dụng hội nghị truyền hình lớn nhiều lợi ích mà mang lại Hội nghị truyền hình ứng dụng vào nhiều lĩnh vực quan trọng góp phần làm phát triển đất nước : giáo dục, y tế, phủ, doanh nghiệp, j) Các chức dịch vụ Hội nghị truyền hình: k) + Ghi hình họp lưu xuống máy tính cài phần mềm hội nghị truyền hình l) + Chia sẻ hình máy tính chia sẻ phần mềm máy tính m) + Trao đổi tập tin trực tiếp n) + Tương tác trực tuyến họp o) + Hỗ trợ nhiều camera/webcam kết nối vào máy tính cài phần mềm hội nghị truyền hình p) + Hẹn lên kế hoạch họp q) + Mời nhiều người tham gia vào họp r) + Bảng trao đổi thơng tin s) + Trình bày nội dung tập tin: powerpoint, excel, pdf, doc, hình ảnh, t) + Có nhiều giao diện hiển thị hình họp u) 2.5.2 Dịch vụ Messaging (tin nhắn) v) Hệ thống cung cấp dịch vụ tin nhắn hệ thống cung cấp nội dung, thông tin dựa công nghệ truyền tải tin nhắn Do đặc thù công nghệ thiết bị đầu cuối, tin nhắn có chiều dài tối đa 160ký tự (hoặc 132 byte liệu binary) w) Tin nhắn sử dụng phổ biến đặc tính sử dụng đâu, Ở Việt Nam nay, tốc độ tăng trưởng thuê bao lớn (~30 triệu thuê bao online, tính đến tháng 10/2010), phần nhờ bùng nổ dịch vụ gia tăng dựa công nghệ SMS Một số dịch vụ ứng dụng nhiều, như: x) + Cung cấp thông tin vắn: xổ số, bóng đá, thời tiết, tỷ giá, y) + Tin nhắn cảnh báo: dùng hệ thống cần độ ổn định cao, hoạt động 24/24, z) + Đăng ký nhận tin: thay đổi số dư tài khoản, kết khớp lệnh chứng khoán, 31 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối + Thanh toán điện tử: SMS banking, Mobile banking, Mobile wallet (ví điện tử, hay m-wallet) bb) + Mua bán chứng khoán, đặt hàng online, aa) cc) 2.5.3 Dịch vụ Presence dd) Sự diện (presence) thông điệp tức thời thay đổi viễn cảnh giới truyền thông Presence trái tim liên lạc chức ee) thiếu cho điện thoại Presence hội kinh doanh cho nhà điều hành cung cấp dịch vụ ff) Dịch vụ Presence cung cấp thông tin cho người sử dụng bao gồm trạng thái người khác mạng Trang thái người dùng cung cấp thông tin cho người khác định có nên liên hệ thử với người hay khơng có nên dùng tính chat hay gọi điện email để liên lạc gg) Dịch vụ Presence khuyến khích khả giao tiếp người đặc điểm tính giúp người dùng xác định rõ trạng thái đối phương họ họp hay bên ngồi văn phịng, trường hợp thực phiên chat khơng cần thiết lúc Các trạng thái đối phương không xuất dạng icon đơn giản Lync 2010 mà cịn ứng dụng truyền thơng khác Microsoft Outlook phiên Lync khác, xuất Sharepoint, Microsoft Word portal máy chủ dịch vụ Microsoft Excel Dịch vụ Presence đại diện cho trạng thái sẵn sàng đối tượng để xác nhận xem có nên thực liên lạc hh) Presence đóng góp cho việc kinh doanh, dịch vụ Presence Presence-enhanced sử dụng.Các nhà điều hành cung cấp dịch vụ đóng vai trị việc trì dịch vụ này.Dịch vụ Presence di động phần danh mục dịch vụ nhà điều hành Thuê bao di động ngày đạt đến số hàng tỉ giới, kho lợi nhuận cho dịch vụ ii) Presence tạo nhiều dịch vụ instant message Presence làm giảm đáng kể gọi không thành cơng hay bị từ chối, điều có biết trạng thái user thời (busy hay available, online hay offline…) jj) kk) 2.5.4 Dịch vụ Push to talk over cellular ll) Push to talk over cellular (PoC) cung cấp dịch vụ truyền thoại điểm-điểm mm) điểm- đa điểm Ý tưởng user chọn vài cá nhân 32 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối nhóm người mà user muốn liên lạc, sau nhấn nút để bắt đầu nói chuyện nn) oo) Hình 2.5.1 Push to talk over Cellular pp) Phiên kết nối thời gian thực, chiều, người nói người khác việc nghe Việc chuyển sang nói yêu cầu cách nhấn nút nói cơng nhận sở “first come first served” – yêu cầu đến trước đáp ứng trước Kết nối không cần bên nhận chấp nhận nghe thơng qua loa ngồi điện thoại.User chọn để nhận phiên đàm thoại sau chấp nhận lời mời Nếu cần thiết có riêng tư, user nghe tai nghe qq) Dịch vụ dựa multi-unicasting Mỗi client gửi gói liệu đến PoC server trường hợp liên lạc theo nhóm, server gửi gói đến tất máy thu (hình 3.1) Khơng q trình multicast thực mạng truy nhập mạng lõi, quản lý tính di động thực mạng vơ tuyến Điều giải thích tính suốt dịch vụ PoC mạng tế bào mạng cố định rr) Dịch vụ push to talk sử dụng mạng lõi NGN để phục vụ nhiều loại chức truyền tải truy nhâp ss) 2.5.5 Dịch vụ điệnthoại di đợng truyền hình tt) * Dịch vụ điện thoại di động uu) Trong vài năm tới, mạng điện thoại di động truyền liệu với tốc độ cỡ vài Mbps (megabits per second) tồn với WiMax, Wi-Fi, chuẩn DVB-H MediaFLO cho TV Công nghệ mạng IMS (IP Multimedia Subsystem) cho phép họ làm việc với Truy cập Internet “thơng suốt”: Ngồi cơng nghệ GSM, CDMA, Wi-Fi, WiMax, công nghệ IMS cho phép chuyển “thơng suốt” loại gói tin (dữ liệu thoại, video, nhạc, HTML,…) Với IMS, bắt đầu gọi ĐTDĐ kết thúc VoIP, xem TV có phí ĐTDĐ hình lớn (nhờ công nghệ thẻ 33 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối thơng minh),… Nhưng lợi ích có cơng nghệ IMS triển khai rộng rãi vài năm tới vv) * Dịch vụ truyền hình ww) Một giải pháp truyền hình dựa IMS đem lại cho người dùng hội thưởng thức dịch vụ TV đổi – dịch vụ đáp ứng vượt kỳ vọng mà người dùng ngày mong đợi TV tương lai xx) Một tảng khách hàng gia tăng với dịch vụ tiêu chuẩn hố tính tương tác nhà khai thác đem lại cho khách hàng khả truyền thông chia yy) sẻ nội dung nhờ sử dụng nhiều dịch vụ truyền thơng dựa IMS khác nhau… Tóm lại, khách hàng TV dựa IMS có được: zz) - Truyền thông kết hợp với trải nghiệm TV, nghĩa là: aaa) + Xem nội dung truyền thông lúc bbb) + Xử lý gọi đến tin nhắn qua máy thu hình ccc) + Duy trì sổ địa tiện lợi hiển thị ddd) - Tính tương tác, có nghĩa là: tính thăm dị bầu cử, chẳng hạn bỏ phiếu cho cầu thủ hay xem trận bóng đá TV eee) - Đem TV theo họ, cho phép: fff) + Tính di động phiên với việc chuyển phiên TV sang thiết bị khác (chuyển chỗ) ggg) + Chọn nào, đâu, thiết bị (máy thu hình, máy tính hay ĐTDĐ) họ muốn thưởng thức nội dung hhh) - Điều khiển từ xa dịch vụ TV họ qua thiết bị di động cá nhân (các máy ĐTDĐ, PDA v.v…): iii) + thiết lập ghi nhớ chương trình ghi chép công việc hàng ngày jjj) + định quản lý từ xa cha mẹ kkk) + kiểm tra xem nội dung 34 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Chương 3: Ứng dụng IMS mạng hội tụ 3.1 Giới thiệu 3.1.1 Ưu điểm hạn chế IMS IMS thuật ngữ viết tắt IP Multimedia Subsystem, IMS phát minh chuẩn hóa 3GPP, kiến trúc mạng nhằm tạo thuận tiện cho việc phát triển phân phối dịch vụ đa phương tiện đền người dung, họ kết nối thông qua mạng truy nhập Với ưu điểm kiến trúc phân lớp , tính kết nối IP, khả điều khiển phiên cho ứng dụng ngang hang, IMS khẳng định hướng đắn cho việc phát triển mạng di động dựa IP Nhận thấy ưu điểm 3GPP2 ETSI kế thừa áp dụng vào kiến trúc mạng Như IMS thúc đẩy trình hội tụ giũa mạng di động mạng cố định IMS tạo thuận lợi cho nhà cung cấp dịch vụ việc xây dựng triển khai ứng dụng mới, giúp nhà cung cấp mạng giảm chi phí triển khai, vận hành quản lý, đồng thời tăng lợi nhuận nhờ dịch vụ Và cuối IMS mang lại dịch vụ hướng đến tiện nghi cho khách hàng IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập GSM, UMTS, CDMA2000, truy nhập hữu tuyến bang rộng cáp ADSL, cáp quang, cáp truyền hình, truy nhập vô tuyến băng rộng WLAM, WIMAX IMS tạo điều kiện cho hệ thống mạng khác tương vận với IMS hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho người dùng nhà cung cấp dịch vụ, nhận quan tâm lớn tập trung nghiên cứu ông lớn công 35 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối nghiệp Tuy nhiên IMS gặp phải khó khan định chưa thực đủ độ chín để thuyết phục nhà cung cấp mạng đầu tư phát triển Kiến trúc IMS cho phức tạp với nhiều thự thể vô số chức khác Kết luận:IMS giải pháp hứa hẹn cho việc quản lý dịch vụ hệ mạng IMS bước mang tính chiến lược lâu dài nhiều cơng ty tập đồn viễn thơng Trong thời gian ngắn tới, nhiều thay đổi xoay quanh giải pháp IMS nhằm hồn thiện điểm yếu Tất giải pháp IMS giải pháp sớm (early IMS) Giải pháp IMS đầy đủ (full IMS) giai đoạn nghiên cứu chuẩn hóa 36 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối 3.1.2 Định nghĩa mạng hội tụ Khuynh hướng hội tụ mạng Vì kiến trúc IMS tích hợp mạng không dây đường dây, IMS trở thành phương tiện rẻ tiền cho Hội tụ cố định đến di động (FMC) Đây vấn đề chiến lược quan trọng ngành viễn thông Xu hướng khu vực quốc gia khác khác nhau, cấp độ toàn cầu, nhà khai thác phải đối mặt với cạnh tranh ngày tăng giảm giá cho lưu lượng thoại, đường dây cố định phút cố định Đồng thời, lưu lượng thoại di động phát triển nhanh chóng thay lưu lượng thoại qua dịng cố định Người dùng cuối mong đợi chất lượng cao với tính di động đáng tin cậy sử dụng Internet nhiều thâm nhập băng thơng rộng phát triển nhanh chóng Bây giờ, Voice over IP (VoIP) bắt đầu thay PSTN Trong đó, cơng nghệ cho phép chính, chẳng hạn 37 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối điện thoại thông minh, băng thông rộng đường dây không dây IMS cho dịch vụ liền mạch loại truy cập khác có sẵn Kết hợp lại, điều có nghĩa nhà khai thác tìm kiếm chiến lược tiến hóa dài hạn mạng hội tụ, truy cập bất khả tri, với tích hợp dịch vụ khả tương tác miền thiết bị Từ quan điểm người dùng cuối, điều mang lại trải nghiệm người dùng cuối liền mạch nhiều địa điểm, thiết bị dịch vụ Hội tụ xem từ ba góc riêng biệt: Hợi Tụ mạng: Hội tụ mạng đơn giản hóa trải nghiệm người dùng cuối hòa tan rào cản phức tạp ngăn cách đảo mạng ngày Các dịch vụ tương tự có sẵn tất mạng và, giới lý tưởng, xuất thực theo cách, làm cho việc sử dụng dễ dàng, minh bạch trực quan Từ quan điểm nhà điều hành, mục tiêu hội tụ mạng di chuyển mạng PSTN, PLMN, xương sống IP riêng biệt ngày sang mạng hội tụ đầy đủ hỗ trợ công nghệ truy cập Sự phát triển đầy đủ bao gồm việc di chuyển hiệu chi phí sang mạng All-IP cách sử dụng IMS làm tảng thống nhất, cho phép tất dịch vụ truy cập theo cách tiêu chuẩn quán hiển thị cách 1.2 Tiến phát triển chìa khóa cho khả nhà điều hành để giảm OPEX CAPEX, tăng khả cạnh tranh lợi nhuận Một mạng lõi hội tụ yếu tố hỗ trợ cho mạng hội tụ Đa truy cập vào mạng lõi hội tụ chung cho phép tối ưu hóa chi phí cho nhà khai thác di động lai Tái sử dụng sở hạ tầng mạng truy cập có tích hợp với kết sở hạ tầng dịch vụ tiết kiệm OPEX CAPEX Và đa truy cập cho phép nhà khai thác giới thiệu dịch vụ chơi bốn lần đầu cuối (thoại, liệu, video / TV tính di động), cho khách hàng Hội tụ dịch vụ: Các dịch vụ đa phương tiện, chẳng hạn Presence, Push-to-talk, nhắn tin, ứng dụng tương tác, chia sẻ liệu video cộng với phát trực tuyến, duyệt web tải xuống, phân phối qua mạng gói 38 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối cố định di động Để khởi chạy dịch vụ ứng dụng cách nhanh chóng, nhà khai thác sử dụng IMS để loại bỏ phức tạp tảng dịch vụ khác mạng Hội tụ trường hợp cho phép kết hợp thực tế truy cập băng thông rộng di động cố định Trải nghiệm người dùng không thay đổi: dịch vụ thoại đa phương tiện sử dụng theo cách Cố định để thay di động VoIP cố định dần thay điện thoại giọng nói PSTN Các dịch vụ đa phương tiện cung cấp qua mạng gói cố định di động Các nhà khai thác phải định loại dịch vụ mà họ muốn cung cấp họ đối tác, cho khu vực Và họ cung cấp khơng cịn giới hạn dịch vụ viễn thông truyền thống, mà có lẽ tham gia vào doanh nghiệp Hợi tụ thiết bị khách hàng: thiết bị dung để truy cập tới dịch vụ khác nhà mạng khác cung cấp Thông thường, thiết bị sử dụng - - cho mục đích hỗ trợ cho chức khác bị hạn chế Điện thoại PSTN, điện thoại di động cấp thấp hộp set-top ví dụ điển hình Người tiêu dùng sử dụng thiết bị cho mục đích Khi họ thay đổi tác vụ, họ thay đổi thiết bị mạng truy cập Điều có nghĩa đảo dịch vụ, dẫn đến trải nghiệm người dùng không phù hợp từ mạng công cộng tư nhân khác Điều cần thiết thống thiết bị truy cập dịch vụ theo cách tương tự dễ dàng Điện thoại thông minh ứng cử viên nghiêm túc cho dịch vụ đa phương tiện cộng với giọng nói mơi trường di động thực Người tiêu dùng muốn chất lượng dịch vụ cố định với linh hoạt điện thoại di động hội tụ cho phép điều xảy ra, cách cho phép truy cập dịch vụ thông qua mạng truy cập phù hợp cách cho phép người tiêu dùng chọn thiết bị tốt cho dịch vụ Trong nhiều trường hợp, thiết bị điện thoại thơng minh, dễ dàng PC máy tính xách tay với phần mềm VoIP máy khách cố định hội tụ chia sẻ IM, diện vv với thiết bị di động, điện thoại VoIP cố định chí TV có hộp set-top 39 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối 3.2 Kiến trúc mạng hội tụ Bên cạnh 3GPP, công ty điện tử - viễn thông tổ chức IETF, ITU-T, ETSI… nghiên cứu đưa phát hành Mơ hình IMS ETSI đưa sau: Mơ hình IMS ETSI Mơ hình IMS NGN đưa : 40 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Mơ hình IMS NGN ITU-T đưa mơ hình mình, mơ sau: Mơ hình IMS ITU-T 41 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Kết luận Qua tiểu luận, hiểu 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 IMS hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho người dùng lẫn nhà cung cấp dịch vụ Nó tập trung nghiên cứu thu hút quan tâm lớn giới công nghiệp Tuy nhiên IMS gặp phải khó khăn định chưa thật đủ độ chín để thuyết phục nhà cung cấp mạng đầu từ triển khai Kiến trúc IMS cho phức tạp với nhiều thực thể vô số chức khác Nhưng nhìn chung IMS tạo thuận lợi cho nhà cung cấp dịch vụ việc xây dựng triển khai ứng dụng mới, giúp nhà cung cấp mạng giảm chi phí triển khai, vận hành quản lý, đồng thời tăng lợi nhuận nhờ dịch vụ Và cuối IMS mang lại dịch vụ hướng đến tiện nghi cho khách hàng 42 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Lời cảm ơn Đầu tiên , em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông đưa môn học Báo hiệu điều khiển kết nối vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên môn, cô Nguyên Thanh Trà , cô dạy dỗ, rèn luyện truyền đạt cho em kiến thức quý báu suất thời gian học tập vừa qua Trong thời gian tham dự lớp học cô, em tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích, học tập tinh thần làm việc hiệu nghiêm túc Đây thực điều cần thiết cho q trình học tập cơng tác sau em Bộ môn Báo hiệu điều khiển kết nối mơn học thú vị, bổ ích gắn liền với nhu cầu thực tiễn sinh viên Tuy nhiên, thời gian học lớp khơng nhiều,mặc dù cố gắng chắn kỹ mơn học em cịn nhiều hạn chế Do đó, Bài tiểu luận chúng em khó tránh khỏi thiếu xót chỗ chưa chuẩn xác, kính mong giảng viên mơn xem xét góp ý kiến giúp tiểu luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thay mặt nhóm Duy Nguyễn Đức Duy 43 ... phần tử mạng báo hiệu (CSCF, HSS, BTL Báo hiệu điều khiển kết nối MGCF ), có khả điều khiển phiên chung, điều khiển luồng liệu điều khiển luồng truy nhập thông qua giao thức báo hiệu SIP, Diameter,... Mơ hình IMS NGN đưa : 40 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Mơ hình IMS NGN ITU-T đưa mơ hình mình, mơ sau: Mơ hình IMS ITU-T 41 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Kết luận Qua tiểu luận, hiểu IMS kiến... biệt thủ tục điều khiển phiên thủ tục giao dịch hộp thoại ghi nhận kiện khơng tạo • Điểm tham chiếu Mp 14 BTL Báo hiệu điều khiển kết nối Khi MRFC điều khiển dịng thơng tin phương tiện kết nối cho