BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI: ứng dụng của SIP trong IMS

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG BÀI TIỂU LUẬN BỘ MÔN: BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI ĐỀ TÀI : ỨNG DỤNG CỦA SIP TRONG IMS GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : NGUYỄN THANH TRÀ NHĨM TIỂU LUẬN : 17 NHĨM MƠN HỌC : 03 SINH VIÊN THỰC HIỆN : Họ tên ĐẶNG VIỆT DŨNG NGUYỄN MINH TÚ NGUYỄN VĂN TRƯỞNG ĐẶNG PHƯƠNG NAM Mã sv B18DCVT058 B18DCVT370 B18DCVT434 B18DCVT298 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 MỤC LỤC Danh Mục Hình Vẽ Lời Nói Đầu Chương 1: Tổng quan giao thức SIP Giới thiệu SIP 1.1 Định nghĩa: 1.2 Các chức SIP 1.3 Các chức điều khiển giao thức khởi tạo phiên SIP 1.4 Một số khái niệm SIP Các thành phần SIP 2.1 User Agent: 2.2 Proxy Server : 2.3 Location Server: 2.4 Redirect Server: 2.5 Register Server: Địa SIP Bản tin SIP 4.1 Cấu trúc tin SIP 4.2 Các tin yêu cầu 4.3 Nhãn tag 4.4 Bản tin đáp ứng 10 CHƯƠNG 2: Ứng dụng SIP IMS 11 Tổng quan IMS 11 1.1 Định nghĩa 11 1.2 Kiến trúc IMS 12 1.3 Lớp dịch vụ 13 1.4 Lớp lõi IMS 15 1.4.1 Chức điều khiển phiên gọi (CSCF) 15 Ứng dụng hoạt động SIP IMS 18 2.1 Đặc tính kĩ thuật SIP 19 2.2 Thủ tục đăng kí 19 2.3 Thủ tục thiết lập phiên 23 2.4 Thủ tục giải phóng phiên 31 LỜI KẾT 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Danh Mục Hình Vẽ Hình 1.1: Mơ hình giao thức SIP Hình 1.2: Cấu trúc SIP Hình 1.3: Cấu trúc tin SIP Hình 2.1: Kiến trúc IMS hỗ trợ hội tụ thiết bị truyền thơng 12 Hình 2.2: Kiến trúc phân lớp IMS 13 Hình 2.3: Kiến trúc IMS theo 3GPP 13 Hình 2.4: Các máy chủ ứng dụng IMS 14 Hình 2.5: Kiến trúc CSG 16 Hình 2.6: Các thủ tục phiên SIP 25 Hình 2.7: Thủ tục khởi xướng di động Roaming 27 Hình 2.8: Thủ tục kết cuối mobile trường hợp chuyển mạng 31 Hình 2.9: Thủ tục giải phóng phiên 33 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 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 tơ 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 phần thức cấu trúc IMS Đặc điểm SIP đơn giản, mở, dễ dàng triển khai tương thích với giao thức IP có Dưới tiểu luận nhóm 17 chúng em đề tài này, kính mời bạn tìm hiểu Xin cảm ơn…! Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Chương 1: Tổng quan giao thức SIP Giới thiệu SIP 1.1 Định nghĩa: Giao thức khởi tạo phiên SIP (Session Initiation Protocol) giao thức báo hiệu lớp ứng dụng mô tả việc khởi tạo, thay đổi giải phóng phiên kết nối tương tác đa phương tiện người sử dụng” Giao thức khởi tạo phiên (Session Initiation Protocol) giao thức báo hiệu sử dụng để thiết lập phiên mạng IP, phiên đơn giản gọi điện thoại chiều, thông báo danh sách tin nhắn hội nghị sử dụng truyền thông đa chiều Ý tưởng ảnh đằng sau SIP cung cấp phương tiện đơn giản, nhẹ nhàng cho việc tạo kết thúc kết nối truyền thông tương tác theo thời gian thực mạng IP, chủ yếu cho thoại cho hội đàm qua video, chat, trò chơi chí chia sẻ ứng dụng SIP giao thức thuộc lớp ứng dụng mơ hình TCP/IP Hình 1.1: Mơ hình giao thức SIP 1.2 Các chức SIP • Thứ nhất, kích thích phát triển mơ hình ứng dụng dịch vụ dựa Web Đây điều kiện thuân lợi nhà cung cấp dịch vụ sử dụng nguồn tài nguyên dồi công cụ có sẵn thuận lợi người dung họ quen thuộc với cách sử dụng Web Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 • Thứ hai khả mở rộng, lí SIP giao thức có tính phân bố cao, giao thức báo hiệu đồng cấp, khác với giao thức báo hiệu truyền thống khác, đặc biệt báo hiệu số 7(SS7) có tính xử lý tập trung cao, hoạt động tập trung số điểm báo hiệu có cấu trúc mạng báo hiệu phức tạp; phần tử SIP phân tán đến tận biên mạng nhúng tới điểm đầu cuối • Thứ ba khả phổ cập SIP Được phát triển IETF, SIP kế thừa đặc điểm giao thức HTTP ( sử dụng cho web) SMTP ( sử dụng cho e-mail) Dựa vào ngun tắc có từ mơi trường IP, SIP thiết kế giao thức độc lập ứng dụng, có tính mềm dẻo có khả áp dụng cho nhiều môi trường khác cung cấp dịch vụ đa dạng 1.3 Các chức điều khiển giao thức khởi tạo phiên SIP SIP hỗ trợ chức điều khiển phiên sau: • Định vị người dùng (User location): xác định hệ thống đầu cuối sử dụng truyền thơng • Các khả người dùng (User capabilities): xác định phương tiện thông số phương tiện sử dụng • Tính khả dụng người dùng (User Availability): xác định sẵn sàng bên gọi để tiến hành truyền thơng • Thiết lập gọi (Call setup): thiết lập thông số gọi hai phía bị gọi chủ gọi • Xử lý gọi (Call handling): bao gồm truyền tải kết thúc gọi 1.4 Một số khái niệm SIP • Cuộc gọi (Call): Một gọi bao gồm tất thành viên mời tài nguyên chung • Client: chương trình ứng dụng gửi yêu cầu SIP ( request) Client ảnh hưởng trực tiếp không đến người sử dụng Client chứa Proxy UA( user agent) • Server: chương trình ứng dụng có nhiệm vụ nhận yêu cầu hợp lệ từ dịch vụ gửi trả lại đáp ứng Server Proxy, Redirect, UAS • Đáp ứng kết thúc (Final Respond) : đáp ứng kết thúc phiên giao dịch SIP Các tin đáp ứng :1xx tin chung, 2xx tin nhận thành công, 3xx chuyển địa chỉ, 4xx u cầu khơng đáp ứng tin chứa cú pháp bị lỗi, 5xx cố server, 6xx cố toàn mạng Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 • Lời mời (INVITATION): yêu cầu gửi từ User Server đề nghị tham gia vào phiên hội thoại Một lời mời đầy đủ bao gồm yêu cầu INVITE sau yêu cầu ACK (acknowledge) • ACK: in khẳng định client nhận tin trả lời tin INVITE • BYE: Bắt đầu kết thúc gọi • CANCEL: hủy yêu cầu nằm hàng đợi • REGISTER: đầu cuối SIP sử dụng tin để đăng ký với REGISTRAR SERVER • OPTIONS: sử dụng để xác định lực server • Phiên (Session): theo đặc tả SDP ( giao thức mơ tả phiên) phiên đa truyền thông tập hợp người gửi nhận với dòng liệu từ nơi gửi đến nơi nhận • Bản tin: liệu gửi phần tử SIP, phần giao thức Có loại tin tin yêu cầu (Request) đáp ứng (Response) • Yêu cầu (Request): tin gửi từ client đến server yêu cầu hoạt động • Đáp ứng (Response): tin gửi từ server đến client trạng thái yêu cầu gửi từ client đến server • Proxy, Proxy server: hoạt động phần tử trung gian, đóng vai trị Server,Client Các thành phần SIP Các thành phần hệ thống SIP bao gồm thành phần sau: Đầu cuối SIP (UAC/UAS); Proxy server; Location server; Redirect server; Registrar server Hình 1.2: Cấu trúc SIP Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 User Agent: thiết bị đầu cuối mạng SIP, máy điện thoại SIP hay máy tính chạy phần mềm đầu cuối SIP UA khởi tạo, thay đổi hay giải phóng gọi Trong phân biệt hai loại UA: UAC (User Agent Client) UAS (User Agent Server) UAC thực thể thực việc khởi tạo gọi UAS thực thể thực việc nhận gọi Nhưng UAC UAS giải phóng gọi Proxy Server :máy chủ ủy quyền (Proxy Server): hoạt động phần tử trung gian,cũng client server nhằm mục đích tạo yêu cầu thay mặt cho client khác Location Server: phần mềm định vị thuê bao, cung cấp thông tin vị trí phía bị gọi cho phần mềm Proxy Server Redirect Server Redirect Server: phần mềm nhận yêu cầu SIP chuyển đổi địa SIP sang địa khác gửi lại đầu cuối Register Server: phần mềm nhận yêu cầu đăng kí, nhiều trường hợp máy chủ đảm nhiệm chức an ninh xác nhận người dung Địa SIP Địa SIP thường URI với giản đồ SIP, SIPs sử dụng số trường header To, From, Contact để đích SIP URI chứa đồ SIP với dấu ‘:’ sau địa có dạng name@domain địa IPv4, dấu ‘:’sau post number, sau ‘;’, thơng số URI phân cách dấu ‘;’ Ví dụ: sip:tieuluanVT@transform.org: 5060; transport=udp; method=INVITE; ttl=1;maddr=240.101.102.103 Số cổng 5060 dành cho SIP, với SIP URI khơng có cổng, giả định 5060, SIPs URI cổng giả định 5061 • • • • Thông số truyền tải “transport” UDP sử dụng, thơng số transport khác TCP,TLS Thơng số Method sử dụng để phương thức sử dụng Giá trị mặc định INVITE Thơng số khơng có trường header from, sử dụng header contact để đăng ký Thông số ttl(time to live) sử dụng thống số maddr chứa địa multicast thông số truyền tải chứa UDP Giá trị mặc định Thông số maddr chứa địa multicast mà yêu cầu chuyển hướng Bản tin SIP Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 SIP Là giao thức TEXT sử dụng ký tự UTF-8 Có thể chia làm hai loại chính: yêu cầu đáp ứng Bản tin yêu cầu có loại, khai báo trường thông số thị (Method) Bản tin đáp ứng phân theo lớp, có thơng số mã trạng thái (Status Code) ta xem loại tin 4.1 Cấu trúc tin SIP Bản tin SIP có ba phần: startline, header body Hình 1.3: Cấu trúc tin SIP Startline: tin SIP bắt đầu với Start Line, Start Line vận chuyển loại tin (phương thức Request, mã đáp ứng tin đáp ứng) phiên giao thức Start line Request-Line (trong yêu cầu) Status-Line (trong đáp ứng) Header: trường Hearder SIP sử dụng để vận chuyển thuộc tính tin để thay đổi ý nghĩa tin Chúng tương tự trường tiêu để tin HTTP theo cú pháp ngữ nghĩa Tiêu đề tin bao gồm bốn loại: tiêu đề chung, tiêu đề yêu cầu, tiêu đề đáp ứng tiêu để thực thể Body:thân tin sử dụng để mơ tả phiên khởi tạo (ví dụ: phiên multimedia phần mang loại mã hóa audio video, tốc độ lấy mẫu …), sử dụng để mang liệu dạng text nhị phân (không dịch) mà liên quan đến phiên Phần thân tin xuất tin yêu cầu đáp ứng Các loại Body bao gồm: giao thức mô tả phiên SDP, mở rộng thư điện tử internet đa mục đích MIME (Multipurpose Internet Mail Extentions) phần định nghĩa IETF Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 4.2 Các tin yêu cầu Các tin SIP phân biệt với dựa vào dòng tiêu đề ( Start Line ) tin yêu cầu có dòng khởi đầu dòng yêu cầu Dòng chứa tên phương thức (Method), Resquest-URI,và phiên giao thức Các thành phần ngăn cách ký tự trống (space) Bản tin Ý nghĩa INVITE Khởi tạo phiên ( bắt đầu thiết lập gọi cách gửi tin mời đầu cuối khác tham gia) ACK Bản tin khẳng định máy chạm nhận tin trả lời tin INVITE BY CANCEL Yêu cầu kết thúc phiên Hủy yêu cầu nằm hàng đợi REGISTER Đầu cuối SIP sử dụng tin để đăng ký với máy chủ đăng ký OPTIONS Sử dụng để xác định lực máy chủ INFO Sử dụng để tải thông tin âm báo DTMF 4.3 Nhãn tag Nhãn tag số ngẫu nhiên nhỏ 2^32, thêm vào header To From để xác định tính đoạn thoại Header To INVITE ban đầu không chứa tag.Theo RFC 3261, người gọi đưa nhận xét Header From (cịn theo RFC 2543 UA thơng thường khơng hoạt động vậy,nó phần tùy chọn) Việc gửi nhận đáp ứng chứa tag header From tạo cho đoạn sau Một nhãn tag không chép thông qua gọi Bất kỳ đáp ứng khởi tạo proxy proxy thêm vào nhãn tag Bản tin ACK khởi tạo UA proxy luôn chép nhãn tác header From đáp ứng vào yêu cầu ACK Nếu UAC nhận đáp ứng chứa nhãn tác khác, điều có nghĩa đáp ứng từ UAS khác, yêu cầu INVITE bị rẽ nhánh điều phụ thuộc UAC xử lý trường hợp Ví dụ UAC thiết lập phiên riêng với đáp ứng UAS Đoạn thoại chứa header From,Call-ID,và CSeq giống nhãn tác header To khác Chú ý nhãn tác phần header ln đặt dấu “” Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 c.Mời kết nối Caller (người gọi) gửi tin Invite đến Proxy để mời kết nối, sau Proxy gửi phẩn hồi cho người gọi tin 100 Trying cố gắng Mở rộng tìm kiếm thực thời gian đáng kể để Proxy làm việc nên gửi tin cố gắng để đáp ứng Khi tìm người nghe, Proxy gửi tin Invite đến Callee để mời kết nối Phía người nghe gửi tin 100 Trying Proxy thông báo cố gắng kết nối, sau gửi tin 180 Ringing đến Proxy Proxy gửi tin 180 Ringing đến phía người gọi, thơng báo đổ chng cho người sử dụng gọi Khi phía nhận xác nhận nghe tiếp nhận gọi tin 200 OK Proxy Proxy thông bảo tin 200 OK cho người gọi cho biết yêu cầu xác nhận thành cơng Phía người gọi gửi thẳng tin ACK đến người nhận mà không cần qua Proxy để xác nhận thành cơng kết nối cho phía nhận biết, sau q trình trao đổi thơng tin bên diễn 21 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 d Ví dụ báo hiệu đăng kí Mạng nhà UE Mạng khách P-CSCF I-CSCF S-CSCF HSS SIP: đăng ký Diameter: UAR, UAA SIP: đăng ký SIP: 401 Diameter: MAR, MAA SIP: đăng ký Diameter: UAR, UAA SIP: đăng ký Diameter: SAR, SAA 10 Điều khiển dịch vụ qua AS 11 SIP: 200 OK Yêu cầu/Trả lời Yêu cầu Trả lời 22 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Ví dụ thủ tục khởi tạo đăng ký: 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 thơng vơ 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 công 2.3 Thủ tục thiết lập phiên Đối với phiên phân hệ đa phương tiện IP (IMS), dòng phiên bao gồm loại thủ tục: ⁕ Khởi xướng di động MO (Mobile Origination); ⁕ S-SCSF tới S-CSCF; ⁕ Kết cuối di động MT (Mobile Termination) 23 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Hình 2.6 : Các thủ tục phiên SIP Các trường hợp trình khởi xướng di động MO: • MO#1: Khởi xướng từ thuê bao di động thuê bao di chuyển sang mạng khách khởi tạo việc thiết lập phiên • MO#2: Khởi xướng từ thuê bao di động thuê bao di động nằm mạng nhà khởi tạo việc thiết lập phiên • PSTN-O: Khởi xướng từ mạng PSTN Các trường hợp q trình từ S-CSCF tới S-CSCF: • S-S#1: S-CSCF phục vụ thuê bao chủ gọi S-CSCF phục vụ thuê bao bị gọi nằm mạng khác • S-S#2: S-CSCF phục vụ thuê bao chủ gọi S-CSCF phục vụ thuê bao bị gọi nằm mạng • S-S#3: Khởi xướng phiên với kết cuối PSTN mạng S-CSCF • S-S#4: Khởi xướng phiên với kết cuối PSTN mạng khác với S-CSCF Các trường hợp q trình kết cuối MT: • MT#1: Kết cuối di động thuê bao di động bị gọi di chuyển sang mạng khách • MT#2: Kết cuối di động thuê bao di động bị gọi mạng nhà 24 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 • MT#3: Đầu cuối bị gọi chưa đăng ký dịch vụ IMS, ví dụ, người dùng mạng di dộng cũ • PSTN-T: Kết cuối tới thuê bao PSTN Trong phần tập chung vào phiên gọi hai thuê bao di động đăng ký IMS không bàn tương tác hoạt động IMS với PSTN hay mạng không dây cũ 2.3.1 Thủ tục khởi xướng phiên Chúng ta miêu tả chi tiết trình MO#1 Chi tiết q trình MO#2 khơng trình bày thủ tục khơng khác nhiều so với MO#1 trừ việc P-CSCF S-CSCF liên quan nằm mạng (1) UE gửi tin yêu cầu SIP INVITE, chứa giao thức đặc tả phiên SDP (Session Discription Protocol), tới P-CSCF định qua chế tìm kiếm P- CSCF SDP đại diện nhiều phương tiện phiên đa phương tiện (2) P-CSCF ghi nhớ CSCF chặng cho UE từ thủ tục đăng ký Nếu nhà điều hành mạng nhà khơng muốn ẩn cấu hình họ, tên / địa S-CSCF cung cấp trình đăng ký, yêu cầu INVITE chuyển trực tiếp tới S- CSCF (như 2a) Nếu nhà điều hành mạng nhà lựa chọn việc ẩn cấu hình mạng họ Tên / Địa I-CSCF (THIG) mạng nhà cung cấp trình đăng ký, yêu cầu INVITE chuyển qua I-CSCF tới S- CSCF (như 2b) (3) S-CSCF hoạt hóa cấu hình dịch vụ, sử dụng logic dịch vụ khởi xướng yêu cầu cho thuê bao Thông tin gồm việc trao quyền cho SDP yêu cầu dựa thông tin thuê bao cho dịch vụ đa phương tiện người dùng (4) S-CSCF chuyển yêu cầu, sau thực xong thủ tục S-CSCF tới S-CSCF phần sau (5) Khả dòng phương tiện phía đích chuyển theo kênh báo hiệu, qua thủ tục S-S 25 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Hình 2.7: Thủ tục khởi xướng di động - Roaming 26 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 (6) S-CSCF chuyển tin Offer Respone tới P-CSCF Dựa lựa chọn thực bước trên, tin chuyển trực tiếp tới P-CSCF (6a) gửi qua I-CSCF (THIG) (6b1 6b2) (7) P-CSCF xác định việc trao tài nguyên cần thiết cho phiên Thẻ trao quyền tạo chức định sách PDF, thực thể logic P- CSCF (8) Thẻ trao quyền gồm tin Offer Respone P-CSCF chuyển tin tới điểm cuối khởi xướng (9) UE định tập dòng phương tiện cung cấp cho phiên này, xác nhận tiếp nhận tin Offer Respone gửi tin xác nhận Respone Confirmation tới P-CSCF Bản tin Respone Confirmation có SDP vởi tin Offer Respone nhận bước tập Nếu phương tiện định nghĩa SDP này, P-CSCF (cụ thể PDF P-CSCF) thực việc xác nhận trao quyền bước tiếp sau bước 14 UE phía khởi xướng tự tạo phương tiện hoạt động trao đổi sử dụng phương pháp cập nhật Mỗi trao đổi Tạo / Trả lời yêu cầu P-CSCF (PDF) thực lại bước xác nhận trao quyền (bước 7) (10) Sau xác định tài nguyên cần thiết bước 8, UE khởi tạo thủ tục chiếm giữ tài nguyên cần thiết cho phiên (11) P-CSCF chuyển tin Respone Confirmation tới S-CSCF Bản tin định tuyến qua I-CSCF tùy thuộc vào cấu hình mạng I-CSCF Bước 11 (12) S-CSCF chuyển tin tới điểm cuối kết cuối, qua thủ tục S-CSCF tới SCSCF (13-15) Điểm cuối kết cuối đáp trả điểm khởi xướng tin xác nhận ACK, SDP lựa chọn chứa tin Respone Confirmation, tin xác nhận ACK chứa SDP đáp ứng Nếu SDP thay đổi, P-CSCF xác nhận trao quyền tài nguyên lại Bước 14 tương tự bước tùy thuộc vào liệu cấu hình mạng có ẩn khơng (16-18) Khi việc chiếm chỗ tài ngun hồn thành, UE gửi tin báo chiếm chỗ tài nguyên thành công tới điểm cuối kết cuối, thông qua đường báo hiệu thiết lập nhờ tin INVITE Bản tin gửi trước hết tới P-CSCF Bước 17 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có bị ẩn khơng (19-21) Điểm cuối kết cuối đáp trả điểm khởi xướng việc chiếm chỗ tài nguyên thành công thực Nếu SDP thay đổi, P-CSCF thực việc xác định trao quyền lại (22-24) Điểm cuối kết cuối tạo tín hiệu rung chng, sau chuyển qua kênh phiên tới UE (25) UE thị cho người khởi xướng việc phía đích đổ chng (26-27) Khi đầu cuối đích trả lời, điểm cuối kết cuối gửi tin đáp trả SIP 200OK tới điểm khởi xướng, sau thực thủ tục kết cuối thủ tục S-S, tới PCSCF (28) P-CSCF thị tài nguyên dành trước cho phiên cần chấp nhận cho sử dụng 27 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 (29) P-CSCF gửi tin SIP 200-OK tới phía khởi xướng phiên (30) UE bắt đầu luồng phương tiện cho phiên (31-33) UE đáp trả tin 200 OK tin SIP ACK gửi tin theo kênh báo hiệu Bước 32 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có bị ẩn hay không 2.3.2 Thủ tục từ S-CSCF tới S-CSCF Thủ tục S-CSCF tới S-CSCF xác định đường báo hiệu S-CSCF thực xử lý việc khởi xướng phiên phía thuê bao chủ gọi với S-CSCF thực xử lý kết cuối phiên phía thuê bao bị gọi S-CSCF xử lý khởi xướng phiên thực việc phân tích địa đích xác định liệu thuê bao đích nằm mạng hay nằm mạng khác Nếu việc phân tích địa đích thuộc thuê bao nằm mạng khác, yêu cầu chuyển (có thể chọn qua I-CSCF (THIG) mạng khởi xướng) tới điểm vào biết mạng đích, I-CSCF I-CSCF hỏi HSS thơng tin vị trí I-CSCF sau chuyển u cầu tới S-CSCF Nếu việc phân tích địa đích thuộc thuê bao nằm mạng nhà, S-CSCF chuyển yêu cầu tới I-CSCF cục bộ, mà hỏi HSS thơng tin vị trí I-CSCF sau chuyển yêu cầu tới S-CSCF mà phục vụ thuê bao bị gọi mạng đích 2.3.3 Thủ tục kết cuối Mobile Thủ tục kết cuối Mobile nhằm xác định đường báo hiệu S-CSCF mà gán để thực dịch vụ kết cuối phiên UE Giống bàn luận thủ tục khởi xướng, đường định thời điểm đăng ký UE Tuy dòng báo hiệu ngược hướng với dòng báo hiệu trình khởi tạo phiên Dưới đặc tả thủ tục kết cuối mobile trường hợp chuyển mạng (1) Đối tác khởi xướng gửi yêu cầu SIP INVITE, chứa SDP ban đầu, qua thủ tục khởi xướng, qua thủ tục phục vụ bên trong, tới S- CSCF thuê bao kết cuối (2) S-CSCF hoạt hóa cấu hình dịch vụ, sử dụng Logic dịch vụ kết cuối dành cho người dùng Thơng tin bao gồm trao quyền SDP yêu cầu dựa thông tin thuê bao cho dịch vụ đa phương tiện người dùng (3) S-CSCF nhớ S-CSCF chặng cho UE Nếu người điều hành mạng nhà khơng muốn ẩn cấu hình họ, u cầu INVITE chuyển trực tiếp đến P28 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 CSCF (lựa chọn a) Nếu họ muốn ẩn cấu hình u cầu INVITE gửi thơng qua I-CSCF (THIG) tới P-CSCF (lựa chọn b) (4) PDF tạo thẻ trao quyền chèn vào tin INVITE P-CSCF nhớ địa UE từ thủ tục đăng ký chuyển thẳng tin INVITE tới UE (5) UE xác định tập dòng phương tiện đề điểm cuối khởi xướng mà hỗ trợ, đáp ứng tin Offer Respone ngược cho người khởi xướng SDP đại diện cho nhiều phương tiện phiên đa phương tiện Đáp ứng gửi tới P-CSCF (6) P-CSCF trao nguồn tài nguyên cần thiết cho phiên (7) P-CSCF chuyển tin Offer Respone tới S-CSCF, dựa lựa chọn tạo bước trên, gửi trực tiếp tới S-CSCF (7a) gửi thơng qua I-CSCF (THIG) (7b1 7b2) (8) S-CSCF chuyển tin Offer Respone tới người khởi xướng, cho thủ tục SCSCF tới S-CSCF (9) Điểm cuối khởi xướng gửi tin xác nhận Respone Comfirmation qua thủ tục SS, tới S-CSCF Respone Comfirmation chứa SDP Cái giống với SDP tin Offer Respone gửi bước tập Nếu phương tiện định nghĩa SDP này, việc xác nhận trao quyền (như bước 6) thực P-CSCF (PDF) theo sau bước 12 UE khởi xướng tự liên tục tạo phương tiện hoạt động này, trao đổi dùng phương pháp cập nhật Mỗi việc trao đổi khởi tạo/ trả lời yêu cầu P-CSCF thực lại bước trao quyền bước (10) S-CSCF chuyển tin Respone Confirmation tới P-CSCF Việc định tuyến qua I-CSCF tùy theo cấu hình mạng I-CSCF (11) P-CSCF chuyển tin Respone Confirmation tới UE (12) UE đáp trả tin Respone Confirmation tin xác nhận Nếu SDP chọn chứa tin Respone Confirmation, tin xác nhận ACK chứa đáp ứng SDP Nếu SDP thay đổi, P-CSCF trao lại tài nguyên (13) UE khởi tạo thủ tục chiếm giữ tài nguyên cần dùng cho phiên (14-15) P-CSCF chuyển tin ACK tới S-CSCF, sau tới điểm cuối khởi xướng qua kênh phiên Bước 14 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có ẩn hay khơng 29 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Hình 2.8: Thủ tục kết cuối mobile trường hợp chuyển mạng 30 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 (16-18) Khi điểm cuối khởi xướng hồn thành việc chiếm giữ tài ngun, gửi tin xác nhận thành công tới S-CSCF, qua thủ tục S-S S-CSCF chuyển tin tới điểm cuối kết cuối theo kênh báo hiệu Bước 17 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có ẩn hay khơng (19) UE#2 báo cho người dùng đích việc thiết lập phiên diễn (20-22) UE#2 đáp trả tin báo chiếm giữ tài nguyên thành cơng tới điểm cuối khởi xướng Bước 21 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có bị ẩn hay khơng (23-25) UE thông báo cho người dùng đợi thị từ người dùng trước hoàn thành thiết lập phiên Nếu thị điều tới đối tác khởi xướng đáp ứng tạm thời dạng tín hiệu rung chng Bản tin gửi tới P-CSCF theo kênh báo hiệu tới điểm cuối khởi xướng Bước 24 tương tự bước tùy thuộc liệu cấu hình mạng có ẩn khơng (26) Khi đối tác đích trả lời, UE gửi đáp ứng SIP 200 OK cuối tới P-CSCF (27) P-CSCF tài nguyên dành trước cho phiên (28) UE bắt đầu luồng phương tiện cho phiên (29-30) P-CSCF gửi tin SIP 200 OK cuối theo đường báo hiệu ngược trở lại S-CSCF Bước 29 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có ẩn khơng (31-33) Đối tác khởi xướng đáp trả tin 200-OK cuối tin xác nhận SIP ACK mà gửi tới S-CSCF qua thủ tục S-S chuyển tới điểm kết cuối theo kênh báo hiệu Bước 32 tương tự bước tùy theo liệu cấu hình mạng có ẩn khơng Dịng thơng tin chi tiết MT#2 không đề cập chi tiết Các thủ tục không khác nhiều ngoại trừ việc P-CSCF S-CSCF liên quan tới mạng 2.4 Thủ tục giải phóng phiên Các luồng tin hình … q trình giải phóng phiên SIP khởi tạo đầu cuối di động Giả sử phiên diễn bearer thiết lập trực tiếp hai mạng khách Ở đây, mạng khách mạng nhà hai trường hợp, việc sử dụng I-CSCF (THIG) mang tính chất lựa chọn (1) Khi đầu cuối di động cúp máy, điều tạo tin yêu cầu SIP BYE từ UE tới P-CSCF (2) Bước xảy trước sau bước đồng thời với bước UE khởi tạo việc giải phóng bearer ngữ cảnh PDP Phân hệ GPRS giải phóng ngữ cảnh PDP Các tài nguyên mạng IP mà bị chiếm giữ cho việc tiếp nhận tin tới thuê bao di động phiên giải phóng Điều xảy GGSN Nếu giao thức 31 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Hình 2.9: Thủ tục giải phóng phiên 32 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 dành riêng tài nguyên RSVP (Resource Reservation Protocol) dùng để phân bổ tài ngun, tin giải phóng thích hợp cho giao thức dùng (3) Phân hệ GPRS đáp ứng UE (4) P-CSCF/PDF xóa việc xác nhận trao quyền tài nguyên mà trước đề nghị điểm cuối phiên Bước tạo thị giải phóng tới phân hệ GPRS để xác nhận bearer IP gắn với phiên bị xóa bỏ (5) P-CSCF gửi yêu cầu SIP BYE tới I-CSCF (THIG) phần tử mà ẩn S-CSCF đầu cuối cần giải phóng (6) I-CSCF (THIG) gửi yêu cầu SIP BYE tới S-CSCF đầu cuối cần giải phóng (7) Yêu cầu SIP BYE gửi từ S-CSCF tới I-CSCF (THIG) (8) Yêu cầu SIP BYE gửi từ I-CSCF (THIG) tới I-CSCF mạng đối tác lại (9) Yêu cầu SIP BYE chuyển từ I-CSCF mà dùng để xác định vị trí S-CSCF đầu cuối cịn lại (10) Yêu cầu SIP BYE chuyển tới I-CSCF (THIG) (11) I-CSCF (THIG) chuyển yêu cầu SIP BYE tới P-CSCF (12) P-CSCF xóa bỏ việc xác nhận trao quyền tài nguyên mà trước đưa điểm cuối phiên Bước tạo thị tới phân hệ GPRS để xác nhận bearer IP gắn với người dùng phiên bị xóa (13) P-CSCF chuyển yêu cầu SIP BYE tới UE (14) Thuê bao di động đáp trả tin 200 OK, tin gửi lại P- CSCF (15) Bước 15 16 thực đồng thời với bước 14 Thuê bao di động tạo việc giải phóng bearer ngữ cảnh PDP (16) Phân hệ GPRS giải phóng ngữ cảnh PDP Các tài nguyên mạng IP mà bị chiếm giữ cho việc thu nhận tin tới thuê bao di động phiên giải phóng Q trình thực GGSN Nếu giao thức dành tài nguyên RSVP dùng để phân bổ tài nguyên, tin giải phóng thích hợp cho giao thức dùng (17) P-CSCF gửi tin 200 OK tới I-CSCF (THIG) (18) I-CSCSF (THIG) gửi tin 200 OK tới S-CSCF (19) S-CSCF đối tác lại gửi tin 200 OK tới I-CSCF lựa chọn (20) I-CSCF lựa chọn chuyển 200 IK tới I-CSCF (THIG) (21) I-CSCF (THIG) chuyển tin 200 OK tới S-CSCF (22) S-CSCF đối giải phóng chuyển tin 200 OK tới I-CSCF (THIG) (23) I-CSCF (THIG) chuyển tin 200 OK tới P-CSCF đối tác giải phóng (24) P-CSCF đối tác giải phóng chuyển tin 200 OK tới UE 33 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 LỜI KẾT Trong nội dung tiểu luận này, nhóm làm đề tài xin trình bày theo bố cục gồm chương chính: Chương I: Giới thiệu tổng quan giao thức SIP: giúp người đọc nắm kiến thức thành phần thủ tục hoạt động SIP Chương II: Ứng dụng SIP IMS: Sau tìm hiểu SIP IMS, nội dung chương II trình bày hoạt động SIP IMS, thủ tục đăng ký, thiếp lập phiên giải phóng phiên Nhóm làm đề tài chúng em cố gắng tìm hiểu, tổng hợp kiến thức, tư liệu để đưa đến cho cô bạn nội dung chu đề tài Tuy nhiên, không tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận đóng góp ý kiến bạn để hồn thiện tiểu luận, củng cố thêm kiến thức chuyên đề Chúng em xin chân thành cảm ơn…! 34 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Th.s Nguyễn Thanh Trà, Bài Giảng Báo Hiệu Và Điều Khiển Kết Nối - Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng-2012 [2]: OpenIMS and Interoperability with Asterisk/Sip Express VOIP Enterprise Solutions by Fei Yao Li Zhang; Agder University College, Faculty of Engineering and Science (May 2007) [3]: Đề Tài: phân hệ đa phương tiện IMS-website: http://luanvan.net.vn/luan-van/de-taiphan-he-da-phuong-tien-ims-ip-multimedia-subsystem-22627/ [4]: IPv4/IPv6 Inter-working in IMS by using Session Border Controller by Cao Xinzhou , National Key Laboratory of Switching and Networking, Beijing University of Posts and Telecommunications 35 ... luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Chương 1: Tổng quan giao thức SIP Giới thiệu SIP 1.1 Định nghĩa: Giao thức khởi tạo phiên SIP (Session Initiation Protocol) giao thức báo hiệu lớp ứng dụng. .. chuyển theo kênh báo hiệu, qua thủ tục S-S 25 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 Hình 2.7: Thủ tục khởi xướng di động - Roaming 26 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm... gọi, SIP 18 Bài tiểu luận: Báo hiệu điều khiển kết nối – nhóm 17 hỗ trợ chức di động người sử dụng chuyển hướng gọi IMS gồm: ⁕ Báo hiệu SIP đầu cuối đầu cuối người sử dụng IP di động cố định ⁕