BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI: phân hệ đa phương tiện IP

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG  BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: Báo Hiệu Và Điều Khiển Kết Nối Đề tài : Phân hệ đa phương tiện IP Nhóm mơn học: 10 Giảng viên: Nguyễn Thanh Trà Sinh viên: Đinh Văn Dương B18DCVT073 (nhóm trưởng) Nguyễn Văn Hoàng B18DCVT177 Nguyễn Tuấn Thành B18DCVT401 Nguyễn Thế Hùng B18DCVT188 Hà Nội,10 /2021 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Chương 1: Tổng quan IMS yêu cầu, ứng dụng dịch vụ IMS Tổng quan IMS 1.1 Khái niệm IMS 1.2 Sự cần thiết IMS mạng NGN Ưu nhược điểm IMS 2.1 Ưu điểm IMS 2.2 Nhược điểm IMS Yêu cầu hệ thống IMS 3.1 Thiết lập phiên đa phương tiện IP 3.2 Quản lý đảm bảo chất lượng dịch vụ - QoS 3.3 Hỗ trợ liên mạng,chuyển vùng 3.4 Điều khiển dịch vụ 3.5 Tạo dịch vụ nhanh chóng đa truy nhập Các loại dịch vụ ứng dụng IMS 4.1 Dịch vụ Messaging (tin nhắn) 4.2 Dịch vụ Presence 4.3 Dịch vụ Push to talk over cellular 4.4 Dịch vụ điện thoại di động truyền hình Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Kiến trúc chức phần tử IMS 5.1 Lớp dịch vụ 5.1.1 Máy chủ ứng dụng (Appication Server - AS) 5.1.2.Máy chủ quản lý Cơ sở liệu (CSDL) HSS SLF 5.2 Lớp lõi IMS 5.2.1 Chức điều khiển phiên gọi 5.2.2 Chức điều khiển cổng vào (BGCF) 5.2.3 Chức điều khiển cổng truyền thông MGCF 5.2.4 Chức tài nguyên truyền thông MRF 5.3 Lớp truyền tải 5.3.1.NASS (Network Attachment Subsystem) 5.3.2 RACF (Resource & Admission Control Functionality) 5.3.3.PSTN/CSGateway 5.3.4 IMSGW TrGW 5.3.5 Mạngtruynhập Các điểm tham chiếu IMS Chương 2: Các giao thức sử dụng IMS Giao thức điều khiển phiên (SIP) Giao thức hỗ trợ chứng thực, cấp quyền, tính cước Diameter(AAA) 2.1 Giới thiệu giao thức Diameter 2.2 Khung Diameter 2.3 Thành phần Diameter 2.4 Dạng tin Diameter 2.5 Diameter AVP 2.6 Bảo mật tin Diameter 2.7 Khả thay thể xử lý lỗi giao thức Diameter Một vài ví dụ hoạt động SIP va DIAMETER IMS Các giao thức khác KẾT LUẬN Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… 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 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 thơng tổ 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 Trong bối cảnh việc triển khai đề tài ”Phân hệ đa phương tiện IMS (IP Multimedia Subsystem)" cần thiết Mục tiêu tiểu luận tìm hiểu tổng quan IMS, kiến trúc phân hệ - giao thức IMS, dịch vụ triển khai đó, phân tích ưu nhược điểm khả triển khai IMS NGN, qua hiểu thấy tầm quan trọng phân hệ IMS kiến trúc mạng tương lai Nội dung chuyên đề bao gồm: ●Chương 1: Tổng quan IMS yêu cầu, ứng dụng dịch vụ IMS Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối ●Chương 2: Giao thức IMS Do q trình thực chuyên đề dựa lý thuyết tìm hiểu tài liệu, chưa tiếp xúc thực tế có mơ hình thực tiễn để tiếp cận hạn chế mặt thời gian nên nhiều vấn đề chưa thể trình bày rõ chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong thơng cảm đóng góp ý kiến bạn để đề tài hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 3GPP Generation Partnership Project Dự án hợp tác hệ AAA Authentication, Authorization, Nhận thự trao quyền toán Accounting API Application program interface Giao diện lập trình ứng dụng AS Application Server Server ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng BGCF Breakout gateway controll Chức điều khiển cổng chuyển function mạng BS Bearer service Dịch vụ mang CAMEL Customized Mobile for Mạng Logic cao cấp ứng Application Network services dụng Enhanced Logic Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối CCF Chức điều khiển phiên Call Control Function gọi CDR Call Detail Record CLEC Competitive Bản ghi chi tiết gọi Local Exchange Nhà cung cấp tổng đài nội hạt cạnh Carrier tranh CN Core network Mạng lõi CS Circuit switched Chuyển mạch kênh CSCF Call session control function Chức điều khiển phiên gọi DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình host động Protocol DNS Domain Name System ETSI European Hệ thống tên miền Telecommunication Viện chuẩn viễn thông châu Âu Standard Institute GGSN Gateway GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS cổng GSM Golbal System for Mobile Hệ thống di động toàn cầu HSS Home subscriber server Server thuê bao nhà I-CSCF Interrogating – CSCF CSCF – truy vấn IEC Inter Exchange Carrier Nhà cung cấp dịch vụ liên tổng đài IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kĩ thuật Inernet IM IP multimedia Đa phương tiện IP IM CN SS IP Multimedia Core Network Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP Subsystem Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Phân hệ đa phương tiện IP IMS IP Multimedia subsystem IMSI International Mobile Subscriber Nhận dạng thuê bao di động toàn Identifier cầu IP Internet Protocol Giao thức Inernet IP-CAN IP-Connectivity Access Network Mạng truy nhập kết nối IP ISDN Integrated Digital Mạng số dịch vụ tích hợp Services Network ISDN Intergrated Digital Mạng số tích hợp đa dịch vụ Serviec Network ISIM IMS SIM Modul nhận dạng thuê bao IMS ITU-T International Tiểu ban chuẩn hố viễn thơng Union- Liên minh viễn thông quốc tế Telecommunication Telecommunication Standardization Bureau LEC Local Exhange Carrier MGCF Media Gateway Vật mang tổng đài nội hạt Control Chức điều khiển cổng phương Function tiện MGF Media Gateway Function Chức cổng phương tiện MMS Multimedia Message Serviec Dịch vụ tin đa phương tiện MRFC Multimedia Resource Function Bộ điều khiển tài nguyên đa phương tiện Control MRFP Multimedia Resource Function Bộ xử lý tài nguyên đa phương tiện Process OSA Kiến trúc dịc vụ mở Open services Architecture Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối PCF Policy Control Function Chức điều khiển hợp đồng P-CSCF Proxy – CSCF CSCF-thể quyền PDN Packet Data Network Mạng liệu gói PDP Packet Data Protocol Giao thức liệu gói PLMN PublicLandMobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switch Telephone Mạng điện thoại công cộng Network RAB Radio Access Bearer Mang truy nhập vô tuyến S – CSCF Serving – CSCF CSCF – phục vụ SBC Session Border Control Điều khiển phiên trung gian SCS Service Capability Server Server có khả phục vụ SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS phục vụ SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu SIM Subsciber Identifier Modul Khối nhận dạng thuê bao SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên SLF Subscriber Locator Function Chức vị trí thuê bao SSF Service Switching Function Chức chuyển mạch dịch vụ THIG Topology Hiding Interwork Cổng tương tác ẩn giao thức Gateway UE Thiết bị người dùng User Equipment Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối UMTS Universal Mobile Hệ thống thông tin di động tồn cầu Telecommunication System URL Universal Resource Locator Vị trí tài nguyên toàn cầu USIM UMTS SIM Modul nhận dạng thuê bao UMTS ETSI European Telecommunications Viện chuẩn hoá viễn thông Châu Âu Standards Institute Chương 1: Tổng quan IMS yêu cầu, ứng dụng dịch vụ IMS Tổng quan IMS 1.1 Khái niệm IMS IMS - thuật ngữ viết tắt IP Multimedia Subsystem, phần kiến trúc mạng hệ cấu thành phát triển tổ chức 3GPP 3GPP2 để 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 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 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 vô tuyến băng rộng WLAN, WiMAX 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 Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối 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 - VoD) 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 1.8.Khả hội tụ mạng IMS 1.2 Sự cần thiết IMS mạng NGN IMS (IP Multimedia Subsystem )là phần kiến trúc mạng hệ NGN.Vị trí IMS mạng hệ sau NGN thể hình vẽ sau : Nhóm 10 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Mk Mm BGCF -> BGCF Truyền tải thông tin qua lại mạng mạng IP IP IMS MGCF, IM-MGW Mp MRFC, MRFP Mr S-CSCF, MRFC Điều khiển tài nguyên mặt phẳng người dùng Truyền tải thông tin qua lại MRFP MRFC Truyền tải thông tin qua lại S-CSCF MRFC P-CSCF, I-CSCF, S- Truyền tải tất tin báo hiệu CSCF CSCF Các CSCF, BGCF, Rf MGCF thuộc mạng IMS khác I-CSCF, S-CSCF, Mn Mw Truyền tải thông tin qua lại BGCF MGCF, AS, Các thực thể IMS sử dụng tính cước offline đến OCS MRFC,CDF Ro AS, MRCF, OCS, S- AS, MRCF, S-CSCF sử dụng cho tính CSCF cước trực tuyến tới OCS SIP SIP H.248 H.248 SIP SIP Diameter Diameter Thơng tin dịch vụ liên quan tính cước động Rx P-CSCF, AS, CRF chuyển CRF thực thể Diameter IMS Truyền tải thông tin SIPAS/OSA SCS Sh SIP AS, OSA SCS, HSS HSS Nhóm 10 33 Diameter Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Si Ut IM-SSF, HSS Truyền tải tất tin IM-SSF HSS UE, AS (SIP AS, Cho phép UE quản lý thông tin liên OSA SCS, IM-SSF) qua đến dịch vụ MAP HTTP Bảng 2.1: Các điểm tham chiếu liên kết chức mạng lõi IMS Chương 2: Các giao thức sử dụng IMS Giao thức khởi tạo phiên (SIP) SIP (Session Initiation Protocol) chọn giao thức khởi tạo phiên cho IMS, SIP IETF chuẩn hóa RFC 3261 (Request for Command) SIP tn theo mơ hình khách - chủ (client-server) Được thiết kế dựa nguyên lý từ hai giao thức HTTP, SMTP, nên SIP thừa kế hầu hết đặc tính quan trọng hai giao thức này.Điều tạo sức mạnh cho HTTP SMTP giao thức thành công mạng Internet.Không giống H323 BICC, SIP không phân biệt giao diện người dùng tới mạng (User-to-Network) với giao diện mạng với mạng (Network-to-Network) Trong mơ hình SIP có giao thức hoạt động thơng suốt Ngồi SIP giao thức dạng văn dễ dàng mở rộng, gỡ rối phát triển dịch vụ SIP giao thức thuộc lớp ứng dụng sử dụng cho việc thiết lập, điều chỉnh kết cuối phiên đa phương tiện mạng IP Nó phần kiến trúc đa phương tiện– hững giao thức chuẩn hoá IETF Các ứng dụng bao gồm: voice, video, gaming, messagging, điều khiển gọi presence Các thành phần SIP phân loại thành User Agent (UA) thành phần trung gian (là servers) Một UA điểm cuối gọi, gửi nhận yêu cầu đáp ứng SIP, điểm kết thúc dịng phương tiện nên thường cịn gọi UE UA bao gồm phần: -User Agent Client (UAC): gọi Calling Agent User ứng dụng có chức khởi tạo yêu cầu SIP Nhóm 10 34 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối -User Agent Server (UAS): gọi Called Agent User tiếp nhận, gửi trả lại, từ chối yêu cầu v àgửi đáp ứng cho user gửi yêu cầu Hình:Các thành phần SIP Các thành phần trung gian thực thể chuyển tin SIP đến đích, chúng sử dụng để định tuyến gửi lại yêu cầu Những server bao gồm:  Proxyserver: nhận chuyển tiếp yêu cầu Nó biên dịch viết lại tin mà không ảnh hướng đến trạng thái yêu cầu Một proxyserver gửi yêu cầu đến số địa điểm thời điểm– đặc điểm gọi “forkingproxy” Có loại proxy server: -dialog-statefullproxy: proxy dialog-statefull trì trạng thái gọi từ yêu cầu khở itạ (INVITE) đến yêu cầu kết thúc (BYE) -transaction-statefullproxy:là proxy có cấu chuyển dịch trạng thái client server trình yêu cầu -statelessproxy: proxy mà chuyển tiếp yêu cầu đáp ứng mà nhận  Redirectserver: ánh xạ địa yêu cầu thành đại trả lại địa client Nó khơng khởi tạo u cầu SIP không chuyển yêu cầu tới server khác, không giống proxy server  Locationserver: server giữ vị trí user  Registrarserver: server chấp nhận yêu cầu REGISTER Nó sử dụng để tiếp nhận đăng k ý từ UA đểcập nhật thông tin vị trí chúng Ngồi ra, cịn có thêm server sử dụng để cung cấp dịch vụ cho SIP user: Application server Back-to-back-user-agent(B2BUA) Giao thức hỗ trợ chứng thực, cấp quyền, tính cước Diameter(AAA) 2.1 Giới thiệu giao thức Diameter Diameter dựa RFC 3588 chọn giao thức AAA mạng IMS Diameter giao thức cho việc nhận thực , cấp phép,và tính cước (Authentication,Authorization and Accounting) (AAA),được xây dựng dựa giao Nhóm 10 35 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối thức RADIUS –ban đầu sử dụng cung cấp AAA ,cho môi trường dial-up truy nhập server đầu cuối Hình: Tổng quan Diameter 2.2 Khung Diameter Hình: Kiến trúc phân lớp Diameter Giao thức Diameter chia làm phần : Giao thức sở Diameter ứng dụng Diameter Giao thức sở cung cấp yêu cầu tối thiểu giao thức AAA ,phát đơn vị liệu Diameter ,khả thương thảo , xử lý lỗi,…Ứng dụng Diameter dựa giao thức sở, định nghĩa chức ứng dụng riêng Hình: Giao thức sở Diameter ứng dụng Diameter chạy giao thức điều khiển truyền dẫn (TCP) (RFC 793) giao thức điều khiển luồng truyền dẫn (SCTP) (RFC 2960) Sự khác nút Diameter liên kết nối với cấu trúc ngang cấp peer-to-peer Khung Diameter cho phép kiểu cấu trúc ứng dụng push pull Giao thức Diameter định nghĩa tiêu để Diameter cặp giá trị thuộc tính AVP (AVPs) Ứng dụng mở rộng với việc định Nhóm 10 36 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối nghĩa tin AVP đơn vị liệu giao thức(PDU-Protocol Data Units) Khả thích hợp ngược với giao thức, giao thức Diameter không chia sẻ PDU chung với RADIUS Cần có dịch để dịch Diameter RADIUS 2.3 Thành phần Diameter Giao thức sở Diameter xác định thành phần chức khác cho mục đích thực chức AAA Diameter máy khách, thành phần máy chủ - Diameter client: thường đặt biên mạng thực điều khiển truy nhập Ví dụ máy chủ truy nhập mạng IP di động, phương tiện di động - Diameter server: điều khiển yêu cầu xác thực, phân quyền, toán cho cho lĩnh vực đặc biệt - Proxy: bổ xung để chuyển tiếp tin diameter, đưa định liên quan đến sử dụng cung cấp tài nguyên Một proxy phải điều chỉnh tin để thực định sách điều khiển sử dụng tài nguyên, điều khiển nhận cung cấp - Relay: sử dụng để chuyển tiếp tin Diameter, dựa vào thông tin định tuyến liên quan thực thể bảng định tuyến Một Relay thường suốt, điều chỉnh tin Diameter cách chèn xóa liệu định tuyến liên quan không điều chỉnh liệu khác - Redirect agent: xem từ khách đến máy chủ cho phép chúng truyền thông trực tiếp - Translation agent: thực phiên dịch Diameter giao thức AAA khác RADIUS - Diameter node: thực thi giao thức diameter đóng vai trị diameter client, diameter server, relay, redirect agent translation agent 2.4 Dạng tin Diameter Một tin Diameter bao gồm tiêu đề 20 octet số AVP (attribute value pair) Chiều dài phần tiêu đề cố định, ln ln có tin Diameter Số AVPs thay đổi, phụ thuộc vào tin Diameter thực tế Một AVP khối liệu ( thường xác thực, phân quyền toán ) Hình: Cấu trúc tin Diameter - Trường cờ lệnh (Command Flag): Bản tin yêu cầu hay trả lời?, ủy nhiệm hay không?, tin chứa lỗi giao thức tương ứng vói dạng tin Diameter hay không?, tin phát lại hay không? - Trường mã lệnh (Command Code): xác định lện thực ( ví dụ yêu cầu hay trả lời) Các tin yêu cầu trả lời chia sẻ không gian địa mã lệnh giống Cờ trình bày trường mã lệnh tin yêu cầu (request) hay trả lời (anwser) Nhóm 10 37 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối - Trường ID ứng dụng ( Application-ID): xác định ứng dụng Diameter để truyền tin Chẳng hạn, trường ID xác định ứng giao thức sở Diameter, ứng dụng máy chủ truy cập mạng, ứng dụng Ipv4 di dộng ứng dụng Diameter khác - Trường nhận dạng chặng – chặng( Hop by hop identifier ): chứa giá trị mà chặng thiết lập gửi yêu cầu Trả lời có số nhận dạng chặng nút Diameter dễ dàng liên hệ trả lời với yêu cầu tương ứng Mỗi nút Diameter yêu cầu Diameter thay đổi theo giá trị trường nhận dạng chặng-chặng ( hop by hop ) - Trường nhận dạng đầu cuối – đầu cuối( End to end dentifier): phía gửi yêu cầu thiết lập giá trị giá trị tĩnh không thay đổi nút nút Diameter ủy nhiệm yêu cầu Cùng vói số nhận dạng host nhận dạng đầu cuối đầu cuối sử dụng để phát yêu cầu trùng lặp Nút Diameter tạo câu trả lời giữ giá trị tìm thấy yêu cầu 2.5 Diameter AVP AVP chứa thông tin chứng thực, ủy quyền, thông tin tài khoản người dùng để định tuyến, bảo mật, thơng tin cấu hình có liên quan đến yêu cầu đáp ứng tin Hình: Cấu trúc AVP Mã AVP kết hợp vói trường ID sản xuất (vendor-ID) xác định thuộc tính Sự vắng mặt trường ID trường ID với giá trị AVP tiêu chuẩn đặc tả IETF Các số mã AVP nằm dải từ đến 255 xác định thuộc tính từ định nghĩa RADIUS 256 số AVP cao xác định thuộc tính riêng Diameter -Trường cờ: yêu cầu mã hóa để đảm bảo bảo mật đầu cuối – đầu cuối; Hỗ trợ cho AVP bắt buộc tùy chọn Nếu phía phát xác định hỗ trợ cho AVP bắt buộc phía thu khơng hiểu AVP u cầu Diameter bị từ chối -Trường vendor-ID có khơng -Trường chiều dài AVP xác định độ dài AVP bao gồm mã AVP, chiều dài AVP, cờ, Vendor-ID (nếu có) trường liệu -Trường liệu chứa liệu riêng đối vói thuộc tính Trường có chiều dài nhiều octet Chiều dài liệu bắt nguồn từ trường chiều dài AVP Giao thức sở Diameter xác định số dạng trường liệu: Octetstring, interger32, interger64, unsigned32, ungisn64, Float32, Float64,và Grouped Diameter cung cấp ứng dụng bắt nguồn từ dạng AVP Giao thức sở định nghĩa số loại AVP, vấn đề quan AVP sau: -Địa chuyển thành địa IPv4 IPv6 Nhóm 10 38 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối -Thời gian (time) để trình bày ngày -UTF8String để trình bày sâu kí tự mã hóa UTF-8 -DiameterIdentity để chuyển tên miền tiêu chuẩn đầy đủ nút Diameter -DiameterURI để chuyển đổi AAA AAAS URI -Enumerated, giá trị thuộc số thể vài ngữ nghĩa 2.6 Bảo mật tin Diameter Các Diameter client, NAS (server truy cập mạng) thực thể di động hỗ trợ bảo mật IP (IPsec) hỗ trợ TLS Diameter server phải hỗ trợ TLS IPsec Giao thức Diameter khơng sử dụng khơng có chế hỗ trợ (TLS IPsec) Nhiều gợi ý đưa IPsec sử dụng biên lưu lượng nội phù hợp NAS để hỗ trợ Có gợi ý đưa liên miền sử dụng TLS Khi kết nối Diameter không bảo vệ IPsec, tin CER/CEA chứa Inband-Security-ID AVP với giá trị TLS Đối với sử dụng TLS, bắt tay TLS bắt đầu với đầu cuối trạng thái mở, sau hoàn thành trao đổi tin CER/CEA Khi thủ tục bắt tay TLS hoàn thành, tất tin sau gửi thông qua TLS Nếu thủ tục bắt tay thất bại, đầu cuối đóng trạng thái 2.7 Khả thay thể xử lý lỗi giao thức Diameter Có kiểu lỗi xảy ra: lỗi giao thức lỗi ứng dụng Lỗi giao thức lỗi mức giao thức bao gồm vấn đề định tuyến Lỗi ứng dụng vấn đề với chức cụ thể ứng dụng Diameter Khi việc vận chuyển lỗi phát nút, tin chờ xử lý gửi tới nút thay bit T trường cờ đặt Đây chế truyền thay Diameter Để nút Diameter thực thủ tục truyền thay thế, điều cần thiết cho nút trì hàng đợi tin chờ xử lý Khi tin trả lời nhận, tin yêu cầu tương ứng hàng đợi bị xóa bỏ khỏi hàng đợi Trường định dạng chặng hopby-hop sử dụng để khớp tin trả lời với yêu cầu hàng đợi (RFC3588) Để hỗ trợ việc phát lỗi, giao thức Diameter định nghĩa tin DeviceDogwatch-Request Khi nút Diameter trao đổi tin khoảng thời gian dài, tin gửi từ số nút để phát vấn đề xảy mạng Đối với lỗi khác nhau, giá trị Result-Code AVP cho biết yêu cầu có gửi thành công xảy lỗi Mỗi tin Diameter trả lời có Result-Code AVP Giá trị Result-Code AVP sử dụng để báo cáo lỗi giao thức đưa tin trả lời với bit E đặt Khi tin yêu cầu nhận mà nguyên nhân lỗi giao thức, tin trả lời gửi trả lại với bit E đặt, Result-Code AVP đặt tương ứng với giá trị lỗi giao thức Khi tin trả lời gửi trở lại bên gửi tin yêu cầu, thực thể Proxy Relay tác động lên tin Ví dụ hoạt động SIP DIAMETER IMS Nhóm 10 39 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối - - Giao thức SIP thiết kế với tiêu sau: Tích hợp với giao thức có IETF Đơn giản có khả mở rộng Hỗ trợ tối đa di động đầu cuối Dễ dàng tạo tính cho dịch vụ Giao thức Diameter chia phần: Diameter Base Protocol Diameter Application Diameter Base Protocol cần thiết cho việc phân phối đơn vị liệu, khả thương lượng, kiểm soát lỗi khả mở rộng Diameter giao thức truyền thông hoạt động giao diện Sh Bản tin Diameter chứa header số cặp giá trị thuộc tính AVP Header gồm nhiều trường với liệu dạng nhị phân giống header giao thức IP  Ví dụ lng tin báo hiệu đăng kí thủ tục khởi tạo đăng ký, cho người dùng chuyển mạng sang mạng khách - Thủ tục bắt đầu việc UE phải tìm P-CSCF đăng ký SIP để đạt kênh mang kết nối IP với P-CSCF Vì băng thơng vơ tuyến hạn chế, nên tin SIP nén trước gửi người dùng giải nén PCSCF Hình 3.1: Luồng tin báo hiệu đăng ký Nhóm 10 40 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Người dùng chuyển mạng sang mạng khách Thủ tục bắt đầu với yêu cầu đăng ký SIP người dùng gửi từ P-CSCF mạng khách Vì băng thông vô tuyến hạn chế, tin nén trước gửi người dùng giải nén P-CSCF Sau UE thu kênh tín hiệu thơng qua mạng truy cập, thực việc đăng ký IM Để làm vậy, UE gửi luồng thông tin Đăng ký đến proxy (nhận dạng người dùng, địa IP UE).Khi nhận luồng thông tin đăng ký, P-CSCF kiểm tra "tên miền mạng khách" để khám phá địa mạng khách (tức I-CSCF) Các proxy gửi thông tin đăng ký tới I-CSCF (nhận dạng người dùng, địa IP UE) I-CSCF gửi đáp ứng nhận thực người dùng (UAR) cho HSS (nhận dạng người dùng, P-CSCF định danh mạng) HSS kiểm tra xem người dùng đăng ký chưa HSS trả lại địa S-CSCF phục vụ khách hàng Nếu việc kiểm tra HSS khơng thành cơng bác bỏ nỗ lực đăng ký I-CSCF sau gửi thông tin đăng ký (nhận dạng người dùng, P-CSCF định danh mạng) đến địa S-CSCF S-CSCF lấy vector nhận dạng từ HSS qua giao thức Diameter đáp ứng nhận thực đa phương tiện MAR S-CSCF gửi đến người dùng tin SIP 401 mang số liệu hỏi đáp nhận thực Sau tính tốn nhận thực, người dùng gửi đến I-CSCF tin đăng ký với đáp ứng hỏi đáp I-CSCF gửi tin đáp ứng nhận thực người dùng đến HSS HSS xác nhận đáp ứng Nếu đáp ứng đúng, I-CSCF gửi tin SIP đăng ký đến S-CSCF S-CSCF tải xuống thuộc tính thuê bao từ HSS qua đáp ứng yêu cầu định máy chủ SAR Diameter 10 S-CSCF liên lạc với Server ứng dụng để điều khiển dịch vụ thuộc tính thuê bao 11 S-CSCF trả lại tin SIP 200 OK đến I-CSCF, I-CSCF trả lại tin SIP 200 OK đến P-CSCF, P-CSCF trả lại tin SIP 200 OK đến UE để báo hiệu thành cơng  Ví dụ thứ hai xóa đăng kí khởi tạo mạng S-CSCF Một mặt dịch vụ định cần thiết để xóa đăng kí SIP người dùng Chức thiết lập thủ tục xóa đăng kí sinh mặt dịch vụ - Hình sau thể điều khiển dịch vụ khởi tạo xóa đăng kí ứng dụng SIP kết cuối IMS Các thành phần truyền tải IP (ví dụ SGSN, GGSN) khơng thơng báo Nếu truy nhập gói thành cơng bị xóa bỏ kĩ thuật quản lí lớp Nhóm 10 41 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối truyền tải sử dụng kĩ thuật quản lí địa khơng đựoc sử dụng ngữ cảnh để để cập nhật thông tin thuê bao, thông tin EIR, trao quyền truy nhập vv Ngữ cảnh địa đặc tả hoạt động xóa đăng kí ứng dụng SIP có hiệu lực Hình 3.2 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng-mặt dịch vụ S-CSCF nhận thơng tin xóa đăng kí từ mặt điều khiển dịch vụ thực thủ tục điều khiển dịch vụ hợp lí Thơng tin bao gồm lí xóa đăng kí SCSCF phát tin xóa đăng kí phía P-CSCF cho UE cập nhật sở liệu bên để xóa đăng kí UE Lí xóa đăng kí truyền P-CSCF thơng báo cho UE biết xóa đăng kí chuyển tiếp khơng chỉnh sửa lí xóa đăng kí Đến liên lạc với di động cho phép UE khơng cần nhận thơng tin xóa đăng kí P-CSCF gửi đáp ứng tới S-CSCF cập nhật sở liệu bên để xóa đăng kí UE Khi có thể, UE gửi đáp ứng tới P-CSCF để báo nhân xóa đăng kí Một UE liên lạc nằm ngồi vùng phủ sóng P-CSCF khơng thể trả lời u cầu xóa đăng kí P-CSCF thực xóa đăng kí trường hợp ví dụ: định thời cho yêu cầu hết hạn Nhóm 10 42 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Nếu UE khơng tự động xóa đăng kí đến kì hạn, người dùng thơng báo xóa đăng kí lí xóa S-CSCF gửi cập nhật xóa đăng kí th bao tới HSS HSS khẳng định lại cập nhật 4.Các giao thức khác a Giao thức dịch vụ sách mở thông thường COPS (Common Open Policy Service) Mục tiêu giao thức kiểm sốt sách bắt đầu với thiết kế đơn giản mở rộng Các đặc điểm giao thức COPS bao gồm: giao thức bao gồm:  Giao thức sử dụng mơ hình máy khách / máy chủ PEP gửi yêu cầu, cập nhật xóa tới PDP từ xa PDP trả lại định cho PEP  Giao thức sử dụng TCP làm giao thức truyền tải để trao đổi tin nhắn đáng tin cậy máy khách sách máy chủ Do đó, khơng có chế bổ sung cần thiết để giao tiếp đáng tin cậy máy chủ máy khách  Giao thức mở rộng chỗ thiết kế để tận dụng tắt đối tượng tự nhận dạng hỗ trợ thơng tin đa dạng khách hàng cụ thể mà không yêu cầu sửa đổi giao thức COPS Giao thức tạo để quản trị, cấu hình thực thi sách chung  COPS cung cấp bảo mật cấp độ tin nhắn để xác thực, bảo vệ phát lại tính tồn vẹn tin nhắn COPS sử dụng lại giao thức có để bảo mật IPSEC [IPSEC] TLS để xác thực bảo mật kênh PEP PDP  Giao thức có tính trạng thái hai khía cạnh chính: (1) Trạng thái Yêu cầu / Quyết định chia sẻ máy khách máy chủ (2) Trạng thái từ kiện khác (các cặp Yêu cầu / Quyết định) liên kết với Bởi (1) chúng tơi muốn nói yêu cầu từ khách hàng PEP cài đặt ghi nhớ PDP từ xa chúng xóa rõ ràng PEP Đồng thời, Quyết định từ PDP từ xa tạo khơng đồng lúc cho trạng thái yêu cầu cài đặt Bởi (2) muốn nói máy chủ phản hồi truy vấn theo cách khác (các) trạng thái Yêu cầu / Quyết định cài đặt trước có liên quan  Ngồi ra, giao thức cịn trạng thái chỗ cho phép máy chủ để đẩy thơng tin cấu hình đến máy khách sau cho phép máy chủ xóa trạng thái khỏi máy khách khơng cịn áp dụng Nhóm 10 43 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối b H.248 Hình 2: Mối quan hệ phần tử mạng kiến trúc điều khiển cổng đa phương tiện  Các Gateway Control Protocol ( MEGACO , H.248 ) thực kiến trúc giao thức điều khiển media gateway cho việc cung cấp dịch vụ viễn thơng qua Nhóm 10 44 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối liên mạng hội tụ bao gồm truyền thống Public Switched Telephone Network (PSTN) đại mạng gói , chẳng hạn Internet H.248 ký hiệu khuyến nghị phát triển Bộ phận Tiêu chuẩn hóa Viễn thơng ITU (ITU-T) Megaco kết hợp giao thức điều khiển cổng đa phương tiện sử dụng thông số kỹ thuật sớm bởiLực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) Tiêu chuẩn ITU-T công bố vào tháng năm 2013 có tên H.248.1: Giao thức điều khiển cổng: Phiên  Megaco / H.248 tuân theo nguyên tắc xuất RFC 2805 vào tháng năm 2000, có tên Kiến trúc yêu cầu giao thức điều khiển cổng truyền thông Tuy nhiên, giao thức thực chức tương tự Giao thức điều khiển cổng phương tiện (MGCP), nhiên tiêu chuẩn thức MGCP có trạng thái thơng tin Sử dụng cú pháp biểu diễn biểu tượng khác nhau, hai giao thức tương tác trực tiếp với Cả hai bổ sung cho giao thức H.323 Giao thức khởi đầu phiên (SIP)  H.248 kết hợp tác nhóm cơng tác MEGACO Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) Nhóm Nghiên cứu Viễn thông Liên minh Viễn thông Quốc tế 16 IETF ban đầu xuất tiêu chuẩn RFC 3015, thay RFC 3525 The thuật ngữ Megaco tên gọi IETF Megaco kết hợp khái niệm từ MGCP Giao thức kiểm soát thiết bị phương tiện (MDCP) MGCP bắt nguồn từ kết hợp Giao thức điều khiển cổng đơn giản (SGCP) với Điều khiển thiết bị giao thức Internet (IPDC)  Sau ITU nhận trách nhiệm bảo trì giao thức, IETF phân loại lại ấn phẩm lịch sử RFC 5125 ITU xuất ba phiên H.248, [1] phiên gần vào tháng năm 2005 H.248 không bao gồm sở đặc điểm kỹ thuật giao thức H.248.1, nhiều phần mở rộng xác định suốt chuỗi H.248 c RTP (Real-Time Transport Protocol)  Real-time Transport Protocol (RTP) giao thức thực vận chuyển ứng dụng liệu thời gian thực thoại hội nghị truyền hình Các ứng dụng thường mang định dạng âm (PCM, GSM MP3 định dạng độc quyền khác) định dạng video (MPEG, H.263 định dạng video độc quyền khác) RTP định nghĩa RFC 1889, RFC 3550  RTP sử dụng kết hợp với RTCP (Realtime Transport Control Protocol) Trong RTP dùng để truyền dòng liệu đa phương tiện truyền thơng (âm video) RTCP dùng để giám sát QoS thu thập thông tin người tham gia phiên truyền RTP thực  Giao thức RTP chạy UDP để sử dụng chức ghép kênh checksum Cả hai giao thức RTP UDP tạo nên phần chức lớp giao vận Tuy nhiên RTP sử dụng với giao thức khác lớp Nhóm 10 45 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối mạng lớp giao vận bên miễn giao thức cung cấp dịch vụ mà RTP đòi hỏi Một điều cần lưu ý thân giao thức RTP không cung cấp chế đảm bảo việc phân phát kịp thời liệu tới trạm, mà dựa dịch vụ lớp thấp để thực điều RTP không đảm bảo việc truyền gói theo thứ tự Tuy nhiên số thứ tự header cho phép bên thu điều chỉnh lại thứ tự dịng gói tin bên phát gữi đến  RTP không hỗ trợ dịch vụ phổ biến hầu hết ứng dụng truyền thông hội nghị đa phương tiện mà cịn có khả mở rộng cho phù hợp với dịch vụ Khả mở rộng, mã tương ứng trường PT header ứng với loại payload gói RTP mơ tả profile kèm Hình 3: Cấu trúc gói tin RTP Kết luận IMS tiêu điểm thảo luận tổ chức chuẩn hóa viễn thông công ty điện tử tin học, với phạm vi đề tài khơng thể trình bày hết khía cạnh IMS, đề tài đưa nhìn tổng quan IMS, qua thấy vai trị chức kiến trúc mạng NGN Việc xây dựng mạng lõi IMS kiến trúc NGN nhu cầu tất yếu, phù hợp với xu phát triển ngành viễn thông, mở cánh cửa cho hội tụ di động – cố định với khả đa truy nhập cung cấp nhiều loại hình dịch vụ khác tảng mạng nhất, đáp ứng nhu cầu ngày cao người sử dụng Trong tiến trình phát triển chuẩn hóa IMS, cịn nhiều vấn đề cần tìm hiểu Hướng phát triển đề tài sâu vào tìm hiểu thủ tục giao diện IMS để hỗ trợ ứng dụng đa phương tiện IP, nghiên cứu đưa giải pháp cho vấn đề bảo mật IMS… Do trình thực chuyên đề dựa lý thuyết tìm hiểu tài liệu, chưa tiếp xúc thực tế có mơ hình thực tiễn để tiếp cận hạn chế mặt thời gian nên nhiều vấn đề chưa thể trình bày rõ chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất Nhóm 10 46 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối mong thông cảm đóng góp ý kiến bạn để tiểu luận hoàn chỉnh Chân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO +, IP MUlTIMEDIA CONCEPTS AND SERVICES +, BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI- ThS.GVC Hoàng Trọng MinhThS.Nguyễn Thanh Trà-2013 +, IP Multimedia Concepts and Services-Wiley (2009) +, New Generation AAA Protocol – Design, Practice, and Applications +,https://en.wikipedia.org/wiki/H.248?fbclid=IwAR3TkhVKsNU11SBQ2EfwJ3rZDE BT9Av-wldZRGAnuRyRbsThBwWIVw0ocqc +, https://www.mrtech.vn/2014/07/giao-thucrtp.html?fbclid=IwAR0NihPEHbxbHMT-gsjJEXLoHyyohZOmJjd8sncMeCrakfBnZTf8c2dTGg Nhóm 10 47 ... IM IP multimedia Đa phương tiện IP IM CN SS IP Multimedia Core Network Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP Subsystem Nhóm 10 Bài tập lớn : Báo hiệu điểu khiển kết nối Phân hệ đa phương tiện IP. .. Báo hiệu điểu khiển kết nối b H.248 Hình 2: Mối quan hệ phần tử mạng kiến trúc điều khiển cổng đa phương tiện  Các Gateway Control Protocol ( MEGACO , H.248 ) thực kiến trúc giao thức điều khiển. .. đa phương tiện IP IMS phân phát nhiều dịch vụ có dịch vụ truyền thơng audio video.u cầu cần thiết để IMS hỗ trợ cung cấp phiên đa phương tiện mạng chuyển mạch gói.Các truyền thông đa phương tiện