đồ án : Nghiên cứu các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN

MỤC LỤCMỤC LỤCiDANH MỤC CÁC HÌNH VẼivCÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮTviLỜI NÓI ĐẦUxiChương 1 : KIẾN TRÚC IMS11.1Giới thiệu chung11.2Các yêu cầu về kiến trúc IMS21.2.1Kết nối IP21.2.2Truy nhập độc lập41.2.3Đảm bảo chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ đa phương tiện IP41.2.4Điều khiển chính sách IP để đảm bảo việc sử dụng đúng các tài nguyên phương tiện41.2.5Truyền thông an toàn51.2.6Tổ chức tính cước51.2.7Hỗ trợ roaming61.2.8Tương tác với các mạng khác61.2.9Mô hình điều khiển dịch vụ71.1.10Phát triển dịch vụ71.1.11Thiết kế phân lớp71.3Các giao thức được sử dụng trong IMS91.3.1Giao thức thiết lập phiên SIP91.3.2Giao thức Diameter111.4Kiến trúc phân hệ IMS121.4.1Máy chủ thuê bao mạng nhà (HSS) và thực thể chức năng định vị thuê bao (SLF)121.4.2Thực thể chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF)141.4.3Máy chủ ứng dụng (AS)181.4.4Thực thể chức năng quản lý tài nguyên và phương tiện181.4.5Thực thể chức năng điều khiển cổng phương tiện (MGCF)181.4.6Thực thể chức năng điều khiển cổng thoát (BGCF)191.4.7Mạng khách và mạng nhà191.5Các điểm tham chiếu211.5.1Điểm tham chiếu Gm211.5.2Điểm tham chiếu Mw211.5.3Điểm tham chiếu điều khiển dịch vụ IMS (ISC)211.5.4Điểm tham chiếu Cx211.5.5Điểm tham chiếu Dx221.5.6Điểm tham chiếu Sh221.5.7Điểm tham chiếu Si221.5.8Điểm tham chiếu Dh221.5.9Điểm tham chiếu Mm221.5.10Điểm tham chiếu Mg231.5.11Điểm tham chiếu Mi231.5.12Điểm tham chiếu Mj231.5.13Điểm tham chiếu Mk231.5.14Điểm tham chiếu Mn231.5.15Điểm tham chiếu Ut231.5.16Điểm tham chiếu Mr241.5.17Điểm tham chiếu Mp241.5.18Điểm tham chiếu Go241.5.19Điểm tham chiếu Gq241.5.20Các điểm tham chiếu tính cước241.6Kết luận chương 125Chương 2 : CÔNG NGHỆ IPTV262.1Giới thiệu tổng quan về công nghệ IPTV262.2Mô hình tổng quan hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV272.3Các giao thức mạng292.4Các ứng dụng cơ bản của dịch vụ IPTV322.4.1Truyền hình quảng bá322.4.2Truyền hình theo yêu cầu (VoD)322.4.3Truyền hình tương tác332.5Các yêu cầu về dịch vụ IPTV342.5.1Băng tần cao342.5.2Băng tần không đối xứng342.5.3Chất lượng dịch vụ352.5.4Thời gian đổi kênh video quảng bá352.6Chất lượng dịch vụ hệ thống IPTV362.7Tình hình chuẩn hoá IPTV372.7.1DVB qua các mạng IP372.7.2ITU-T FG IPTV372.7.3ETSI TISPAN IPTV372.7.4Forum về khả năng tương tác của ATIS IPTV372.7.53GPP MBMS372.7.6OMA BCAST382.7.7IETF382.8Kết luận chương 238Chương 3 :CÁC GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN IPTV TRÊN IMS-NGN393.1Giới thiệu chung393.1.1Sự phát triển kiến trúc IPTV theo hướng NGN393.1.2Ưu điểm của kiển trúc IPTV trên nền IMS413.2Giải pháp phát triển ứng dụng IPTV trên IMS-NGN của ETSI TISPAN423.2.1Sơ đồ kiến trúc TISPAN IMS IPTV423.2.2Các thành phần chức năng433.2.3Các giao diện463.2.4Tương tác giữa các dịch vụ IPTV với IMS-NGN473.2.5Giới thiệu một số dịch vụ IPTV trên nền IMS-NGN543.2.6Phân tích hoạt động của dịch vụ IPTV trên IMS-NGN553.3Một số các giải pháp thực tế triển khai IPTV trên IMS-NGN793.3.1Giải pháp của FOKUS793.2.1Giải pháp của India863.4Kết luận chương 3.89KẾT LUẬN90TÀI LIỆU THAM KHẢO91 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼHình 1 1: Các tuỳ chọn kết nối IMS khi người dùng đang chuyển vùng.3Hình 1 2: Kiến trúc phân lớp IMS8Hình 1 3: Báo hiệu SIP từ đầu cuối đến đầu cuối10Hình 1 4: Kiến trúc tổng quan của 3GPP IMS.13Hình 1 5: Cấu trúc của HSS.14Hình 1 6: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng khách.20Hình 1 7: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng nhà.20Hình 2 1: Kiến trúc đơn giản của hệ thống IPTV end-to-end27Hình 2 2: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV28Hình 2 3: Các giao thức truyền/phát dịch vụ IPTV tới khách hàng30Hình 3 1: Các bước phát triển chính của IPTV39Hình 3 2: Kiến trúc IPTV trên nền IMS-NGN của TISPAN42Hình 3 3: Kiến trúc dịch vụ trên nền IMS48Hình 3 4: Kiến trúc dịch vụ đơn giản dựa trên IMS.54Hình 3 5: Thủ tục khởi động UE56Hình 3 6: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Pull.57Hình 3 7: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Push58Hình 3 8: Thiết lập phiên quảng bá.59Hình 3 9:Quá trình SCF thiết lập kênh phân phối nội dung60Hình 3 10: Quá trình UE thiết lập kênh phân phối nội dung61Hình 3 11: Điều chỉnh phiên BC được thiết lập bởi UE.62Hình 3 12: Điều chỉnh phiên BC thiết lập bởi SCF.63Hình 3 13: Giải phóng phiên quảng bá bởi UE.64Hình 3 14: Giải phóng phiên quảng bá bởi SCF64Hình 3 15: Chuyển mạch kênh TV quảng bá.65Hình 3 16: Luồng báo hiệu cho việc thiết lập trick play của kênh broadcast.66Hình 3 17: Thiết lập phiên CoD.67Hình 3 18: Luồng báo hiệu phiên CoD từ MF.69Hình 3 19: Báo hiệu phiên CoD từ UE.70Hình 3 20: Sửa đổi phiên CoD thiết lập bởi UE.70Hình 3 21: Sửa đổi phiên CoD thiết lập bởi MF72Hình 3 22: Sửa đổi kênh phân phối nội dung từ UE.73Hình 3 23: Sửa đổi kênh phân phối nội dung từ MF.74Hình 3 24: Giải phóng phiên CoD thiết lập bởi UE.74Hình 3 25: Giải phóng phiên CoD thiết lập bởi SCF.75Hình 3 26: Giải phóng phiên CoD thiết lập bởi MF.76Hình 3 27: Báo hiệu chp PRV sử dụng yêu cầu Impulsive77Hình 3 28: Báo hiệu chp PRV sử dụng yêu cầu Off-line78Hình 3 29: Kiến trúc tham chiếu IMS-NGN-based IPTV của Fokus.80Hình 3 30: Kiến trúc triển khai83Hình 3 31: Client đa phương tiện IMS84Hình 3 32: Sơ đồ chuỗi các hoạt động thông báo cá nhân.85Hình 3 33: Sơ đồ mạng dịch vụ IPTV86Hình 3 34: IPTV trên nền IMS và MBMS87

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ii CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv LỜI NÓI ĐẦU viii Chương 1 : KIẾN TRÚC IMS 1 Chương 2 : CÔNG NGHỆ IPTV 26 Chương 3 :CÁC GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN IPTV TRÊN IMS-NGN 39 KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 i Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Các tuỳ chọn kết nối IMS khi người dùng đang chuyển vùng 3 Hình 1-2: Kiến trúc phân lớp IMS 8 Hình 1-3: Báo hiệu SIP từ đầu cuối đến đầu cuối 10 Hình 1-4: Kiến trúc tổng quan của 3GPP IMS 13 Hình 1-5: Cấu trúc của HSS 14 Hình 1-6: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng khách 20 Hình 1-7: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng nhà 20 Hình 2-8: Kiến trúc đơn giản của hệ thống IPTV end-to-end 27 Hình 2-9: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 28 Hình 2-10: Các giao thức truyền/phát dịch vụ IPTV tới khách hàng 30 Hình 3-11: Các bước phát triển chính của IPTV 39 Hình 3-12: Kiến trúc IPTV trên nền IMS-NGN của TISPAN 42 Hình 3-13: Kiến trúc dịch vụ trên nền IMS 48 Hình 3-14: Kiến trúc dịch vụ đơn giản dựa trên IMS 54 Hình 3-15: Thủ tục khởi động UE 56 Hình 3-16: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Pull 57 Hình 3-17: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Push 58 Hình 3-18: Thiết lập phiên quảng bá 59 Hình 3-19:Quá trình SCF thiết lập kênh phân phối nội dung 60 Hình 3-20: Quá trình UE thiết lập kênh phân phối nội dung 61 Hình 3-21: Điều chỉnh phiên BC được thiết lập bởi UE 62 Hình 3-22: Điều chỉnh phiên BC thiết lập bởi SCF 63 Hình 3-23: Giải phóng phiên quảng bá bởi UE 64 Hình 3-24: Giải phóng phiên quảng bá bởi SCF 64 Hình 3-25: Chuyển mạch kênh TV quảng bá 65 Hình 3-26: Luồng báo hiệu cho việc thiết lập trick play của kênh broadcast 66 Hình 3-27: Thiết lập phiên CoD 67 Hình 3-28: Luồng báo hiệu phiên CoD từ MF 69 Hình 3-29: Báo hiệu phiên CoD từ UE 70 Hình 3-30: Sửa đổi phiên CoD thiết lập bởi UE 70 Hình 3-31: Sửa đổi phiên CoD thiết lập bởi MF 72 Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 ii Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ Hình 3-32: Sửa đổi kênh phân phối nội dung từ UE 73 Hình 3-33: Sửa đổi kênh phân phối nội dung từ MF 74 Hình 3-34: Giải phóng phiên CoD thiết lập bởi UE 74 Hình 3-35: Giải phóng phiên CoD thiết lập bởi SCF 75 Hình 3-36: Giải phóng phiên CoD thiết lập bởi MF 76 Hình 3-37: Báo hiệu chp PRV sử dụng yêu cầu Impulsive 77 Hình 3-38: Báo hiệu chp PRV sử dụng yêu cầu Off-line 78 Hình 3-39: Kiến trúc tham chiếu IMS-NGN-based IPTV của Fokus 80 Hình 3-40: Kiến trúc triển khai 83 Hình 3-41: Client đa phương tiện IMS 84 Hình 3-42: Sơ đồ chuỗi các hoạt động thông báo cá nhân 85 Hình 3-43: Sơ đồ mạng dịch vụ IPTV 86 Hình 3-44: IPTV trên nền IMS và MBMS 87 Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 iii Đồ án tốt nghiệp Đại học Các thuật ngữ viết tắt CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ Ý nghĩa A AKA Authentication and Key Agreement Nhận thực và đồng thuận khoá ARPU Average Revalue per Unit Lợi nhuận trung bình trên 1 thuê bao AS Application Server Máy chủ ứng dụng AUC Authentication Centre Trung tâm nhận thực AVP Attribute Value Pair Cặp giá trị thuộc tính B BC Broadcast Quảng bá BGCF Breakout Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng thoát BSS/OSS Billing and Operation System Hệ thống vận hành và tính cước C CAPEX Capability Expensive Chi phí công suất CCF Charging Collection Function Chức năng tính cước CMF Content Manage Function Chức năng quản lý nội dung COPS Common Open Policy Service Dịch vụ chính sách mở thông thường CSCF Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi D DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DVB Digital Video Broadcasting Phát quảng bá hình ảnh số DVMRP Distance Vector Multicast Routing Protocol Giao thức định tuyến multicast theo vector khoảng cách E EPG Electronic Programming Guides Các chỉ dẫn lập trình điện tử ESP Encapsulation Security Payload Tải tin bảo mật đóng gói G GARP Generic Attribute Registration Protocol Giao thức đăng ký thuộc tính chung GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng H HDTV High-Definition Television Truyền hình có độ phân giải cao HSS Home Subscriber Server Máy chủ thuê bao nhà (địa phương) HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản I Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 iv Đồ án tốt nghiệp Đại học Các thuật ngữ viết tắt I-CSCF Interrogating-CSCF CSCF truy vấn IETF Internet Engineering Task Force Lực lượng đặc trách kỹ thuật Internet IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản lý nhóm Internet IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMSI International Mobile Subscriber Identifier Bộ nhận dạng thuê bao di động quốc tế IPTV Internet Protocol Television Truyền hình qua giao thức Internet IPTVCD IPTV Customer Device Thiết bị khách hàng IPTV M MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MBMS Multimedia Broadcast Muticast Service Dịch vụ multicast/broadcast đa phương tiện MCF Media Control Function Chức năng điều khiển phương tiện MDF Media Delivery Function Chức năng phân phối phương tiện MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGF Media Gateway Function Chức năng cổng phương tiện MLD Multicast Listener Discovery Phát hiện người nghe Multicast MPR Multicast Routing Protocol Giao thức định tuyến multicast MRFC Media Resource Function Controller Bộ điều khiển chức năng tài nguyên phương tiện MRFP Media Resource Function Processor Bộ xử lý chức năng tài nguyên phương tiện MRP Multicast Registration Protocol Giao thức đăng ký Multicast MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuẩn mạch di động MSCF Multimedia Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ đa phương tiện N NAS Network Access Server Máy chủ truy nhập mạng NASS Network Attachment Subsystem Phân hệ gắn với mạng NAT Network Address Translation Chức năng phiên dịch địa chỉ mạng O OCS Open Charging System Hệ thống tính cước online OMA Open Mobile Alliance Khối liên minh di động mở OPEX Operation Expensive Chi phí vận hành OSPF Open Shortest Path First Ưu tiên đường ngắn nhất mở P P-CSCF Proxy-CSCF CSCF đại diện PDA Personal Digital Assistant Thiết bị số cá nhân Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 v Đồ án tốt nghiệp Đại học Các thuật ngữ viết tắt PDF Policy Decision Function Chức năng quyết định chính sách PEP Policy Enforcement Point Điểm tuân theo chính sách PIM Protocol Independent Multicast Multicast độc lập giao thức PRV Private Video Recorder Bộ ghi hình cá nhân R RACF Resource Admission and Control Function Chức năng điều khiển và cho phép tài nguyên RACS Resource Admission and Control Subsystem Phân hệ điều khiển và cho phép tài nguyên RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực RTP Real-time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực S SBLP Service-based Local Policy Chính sách vùng theo dịch vụ SCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ SCIM Service Capability Interaction Manager Quản lý tương tác tiềm năng dịch vụ S-CSCF Serving-CSCF CSCF phục vụ SDF Service Discovery Function Chức năng phát hiện dịch vụ SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên SDP Source Discovery Protocol Giao thức phát hiện tài nguyên SDS Service Discovery and Selection Phát hiện và lựa chọn dịch vụ SEG Security Gateway Cổng an ninh SLF Subscription Location Function Chức năng định vị thuê bao SMF Service Manager Function Chức năng quản lý dịch vụ SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS phục vụ SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu SIP Session Initiation Protocol Giao thức thiết lập phiên SSF Service Selection Function Chức năng lựa chọn dịch vụ SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ STB Set-Top-Box Hộp mã hóa T THIG Topology Hiding Inter-network Gateway Cổng liên mạng ẩn giao thức TRCF Transport Resource Control Function Chức năng điều khiển truyền tải tài nguyên TISPAN Telecoms & Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking Các giao thức và các dịch vụ Viễn thông và Internet cho các mạng tiên tiến U Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 vi Đồ án tốt nghiệp Đại học Các thuật ngữ viết tắt UPSF User Profile Server Function Chức năng quản lý hồ sơ người dùng URI Uniform Resource Identifier Nhận dạng tài nguyên hợp nhất Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 vii Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đây, công nghệ thông tin ảnh hưởng mạnh đến các lĩnh vực giải trí như điện ảnh, phát thanh, truyền hình. Nền tảng IP, sự phát triển của các công nghệ truy cập băng rộng đặt ra yêu cầu và cũng là động lực để các nhà công nghệ tìm ra giải pháp hiệu quả nhất tận dụng các hệ thống mạng để mang đến cho người xem càng nhiều càng tốt những sản phẩm giải trí chất lượng và tiện lợi. Nhiều công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch đã được phát triển, đặt biệt là công nghệ IPTV - truyền hình qua giao thức Internet, đã đáp ứng được phần nào nhu cầu và thị hiếu ngày càng cao của người dùng. Hiện nay các nhà khai thác mạng đã bắt đầu đầu tư vào việc nghiên cứu và triển khai dịch vụ IPTV trên nền IMS-NGN để mở rộng hơn khả năng đáp ứng dịch vụ này. Đứng trước xu hướng này, việc tìm hiểu các vấn đề về công nghệ IPTV, IMS và đặc biệt là sự triển khai của IPTV trên nền IMS-NGN hay còn gọi bằng thuật ngữ “IMS- NGN-based IPTV” là vấn đề quan trọng đối với sinh viên. Nhận thức về điều đó, đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN” giới thiệu về quá trình chuẩn hoá cũng như các giải pháp công nghệ mạng của tổ chức chuẩn hoá TISPAN và một số tổ chức khác về IPTV trên IMS-NGN và một số dịch vụ ứng dụng trên thực tế của nó. Bố cục đồ án gồm 3 chương:  Chương 1: Giới thiệu về kiến trúc phân hệ IMS.  Chương 2: Giới thiệu về công nghệ IPTV.  Chương 3: Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN. IMS-NGN-based IPTV là một công nghệ tương đối mới mẻ, việc tìm hiểu về các vấn đề của IMS-NGN-based IPTV đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng và lâu dài. Do vậy đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy cô và các bạn. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Nhật Thăng, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Viễn thông 1, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã giúp đỡ em trong thời gian qua. Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân – những người đã giúp đỡ động viên tôi trong quá trình học tập. Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 viii Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS Chương 1 : KIẾN TRÚC IMS 1.1 Giới thiệu chung Phân hệ đa phương tiện IP - IMS là một kiến trúc mạng nhằm tạo sự thuận tiện cho việc phát triển và phân phối các dịch vụ đa phương tiện đến người dùng, bất kể là họ đang kết nối thông qua mạng truy nhập nào. IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập như GSM, UMTS, CDMA2000, truy nhập hữu tuyến băng rộng như cáp xDSL, cáp quang, cáp truyền hình, cũng như truy nhập vô tuyến băng rộng WLAN, WiMAX. IMS tạo điều kiện cho các hệ thống mạng khác nhau có thể tương vận (interoperability) với nhau. Quá trình chuẩn hóa IMS IMS được định hình và phát triển bởi diễn đàn công nghiệp 3G.IP, thành lập năm 1999. Kiến trúc ban đầu của IMS được xây dựng bởi 3G.IP và sau đó đã được chuẩn hóa bởi 3GPP (3rd Generation Partnership Project) trong Release 5 công bố tháng 3 năm 2003. Trong phiên bản đầu tiên này, mục đích của IMS là tạo thuận lợi cho việc phát triển và triển khai dịch vụ mới trên mạng thông tin di động. Tiếp đến, tổ chức chuẩn hóa 3GPP2 đã xây dựng hệ thống CDMA2000 Multimedia Domain (MMD) nhằm hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện trong mạng CDMA2000 dựa trên nền 3GPP IMS. Trong Release 6 của 3GPP IMS, cùng với khuynh hướng tích hợp giữa mạng tế bào và mạng WLAN, mạng truy nhập WLAN đã được đưa vào như một mạng truy nhập bên cạnh mạng truy nhập tế bào. IMS khởi đầu như một chuẩn cho mạng vô tuyến. Tuy nhiên, cộng đồng mạng hữu tuyến, trong quá trình tìm kiếm một chuẩn thống nhất, sớm nhận thấy thế mạnh của IMS cho truyền thông hữu tuyến. Khi đó ETSI đã mở rộng chuẩn IMS thành một phần của kiến trúc mạng thế hệ tiếp theo NGN mà họ đang xây dựng. Tổ chức chuẩn hóa TISPAN trực thuộc ETSI, với mục đích hội tụ mạng thông tin di động và Internet, đã chuẩn hóa IMS như một hệ thống con của NGN. Kết hợp với TISPAN, trong Release 7 của IMS, việc cung cấp dịch vụ IMS qua mạng cố định đã được bổ sung. Năm 2005, phiên bản Release 1 của TISPAN về NGN được coi như một sự khởi đầu cho hội tụ cố định-di động trong IMS. Gần đây, 3GPP và TISPAN đã có được một thỏa thuận để cho ra phiên bản Release 8 của IMS với một kiến trúc IMS chung, có thể hỗ trợ các kết nối cố định và các dịch vụ như IPTV. Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 1 Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS Đa phần các giao thức sử dụng trong IMS được chuẩn hóa bởi IETF, điển hình nhất là giao thức tạo phiên SIP. Rất nhiều các phát triển và cải tiến của SIP để hỗ trợ các chức năng theo yêu cầu của hệ thống IMS đã được đề nghị và chuẩn hóa bởi IETF như SIP hỗ trợ tính cước, bảo mật v.v. Bên cạnh IETF và TISPAN, một tổ chức chuẩn hóa khác mà 3GPP hợp tác chặt chẽ trong việc phát triển IMS là Liên minh di động mở OMA nhằm phát triển các dịch vụ trên nền IMS. Một trong những dịch vụ do OMA phát triển là Push- to-Talk over Cellular (PoC) hay OMA SIMPLE Instant Messaging. Một trong những mục đích đầu tiên của IMS là giúp cho việc quản lý mạng trở nên dễ dàng hơn bằng cách tách biệt chức năng điều khiển và chức năng vận tải thông tin. Một cách cụ thể, IMS là một mạng phủ (overlay), phân phối dịch vụ trên nền hạ tầng chuyển nối gói. IMS cho phép chuyển dần từ mạng chuyển nối mạch sang chuyển nối gói trên nền IP, tạo thuận lợi cho việc quản lý mạng thông tin di động. Việc kết nối giữa mạng cố định và di động đã góp phần vào tiến trình hội tụ mạng viễn thông trong tương lai. IMS cho phép người dùng có thể sử dụng một hay nhiều loại thiết bị khác nhau, di chuyển từ mạng này sang mạng khác mà vẫn có thể dùng cùng một dịch vụ. Kiến trúc IMS cung cấp nhiều giá trị gia tăng cho nhà cung cấp mạng, người phát triển ứng dụng, người cung cấp dịch vụ cũng như người sử dụng các thiết bị đầu cuối. Kiến trúc IMS giúp các dịch vụ mới được triển khai một cách nhanh chóng với chi phí thấp. IMS cung cấp khả năng tính cước phức tạp hơn nhiều so với hệ thống tài khoản trả trước hay trả sau, ví dụ như việc tính cước theo từng dịch vụ sử dụng hay phân chia cước giữa các nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp mạng. Khách hàng sẽ chỉ nhận một bảng tính cước phí duy nhất từ một nhà cung cấp mạng thường trú. IMS hứa hẹn mang đến nhiều dịch vụ đa phương tiên, giàu bản sắc theo yêu cầu và sở thích của từng khách hàng, do đó tăng sự trải nghiệm của khách hàng (customer experience). Với IMS, nhà cung cấp mạng sẽ không chỉ làm công tác vận tải thông tin một cách đơn thuần mà trở thành tâm điểm trong việc phấn phối dung lượng thông tin trong mạng, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cũng như kịp thời thay đổi để đáp ứng các tình huống khác nhau của khách hàng. 1.2 Các yêu cầu về kiến trúc IMS 1.2.1 Kết nối IP Một yêu cầu cơ bản đặt ra là mỗi client phải có kết nối IP tới các dịch vụ truy nhập. Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 2 [...]... lai; các mạng viễn thông sử dụng sợ quang đặc biệt phù hợp với việc phân phối nội dụng IPTV • Thiết bi khách hàng IPTV (IPTVCD) IPTVCD là thiết bị chính cho khách hàng truy nhập các dịch vụ IPTV IPTVCD kết nối với mạng băng rộng, nó chịu trách nhiệm giải mã và xử lý luồng video IP đầu vào, kết hợp với các công nghệ mới giảm thiểu ảnh hưởng của các vấn đề về mạng khi xử lý nội dung IPTV Một số loại IPTVCD... hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Hình 2- 8: Kiến trúc đơn giản của hệ thống IPTV end-to-end Kiến trúc IPTV gồm các khối chức năng sau: • Trung tâm dữ liệu IPTV Trung tâm dữ liệu IPTV, hay còn gọi là “Headend”, là trung tâm thu nhận dữ liệu như truyền hình địa phương, tập hợp nội dung, các kênh truyền hình vệ tinh, mặt đất,… từ các nhà sản xuất hoặc các nguồn khác nhau Sau đó các nội dung này được mã hoá... trực tiếp với các nền tảng dịch vụ luôn luôn được cấp phát ở mạng địa phương của người dùng 1.1.1 0Phát triển dịch vụ Tầm quan trọng của việc mở rộng nền tảng dịch vụ và khả năng triển khai nhanh chóng các dịch vụ mới cho thấy phương pháp chuẩn hoá các tổ hợp các dịch vụ viễn thông, các ứng dụng và các dịch vụ bổ sung trước đây không lâu nữa sẽ bị loại bỏ Do đó, 3GPP đang chuẩn hoá dần các dịch vụ Kiến... 27 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công nghệ IPTV Việc phân phối các dịch vụ IPTV yêu cầu sử dụng kết nối one-to-one Trong mô hình triển khai IPTV lớn hơn thì số lượng kết nối one-to-one tăng lên đáng kể và nhu cầu về băng thông trên cơ sở hạ tầng mạng cũng tăng Sự tiến bộ về công nghệ mạng trong những năm gần đây cho phép các nhà cung cấp viễn thông đáp ứng được nhu cầu này Truyền hình cáp sử dụng cáp đồng... trao quyền và thanh toán Ngoài hai giao thức cơ bản trên, trên các giao diện giữa các phần tử mạng lõi IMS với các phần tử ngoài có thể sử dụng một số giao thức khác H248/MEGACO, giao thức truyền tải thời gian thực RTP, MAP… Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS 1.4 Kiến trúc phân hệ IMS Phần này sẽ mô tả các thực thể IMS và các chức năng chính của nó Các thực thể này được... vụ địa phương Điều khiển dịch vụ tạm trú yêu cầu phải có các mô hình roaming và đa liên hệ giữa các nhà khai thác Sự phát triển dịch vụ sẽ bị chậm lại khi cả mạng địa phương và mạng tạm trú cần hỗ trợ các dịch vụ giống nhau Thêm vào đó, số lượng các điểm tham chiếu giữa các nhà khai thác với nhau cũng tăng lên, do đó cần phải đưa ra các giải pháp phức tạp hơn (chẳng hạn, cơ chế bảo mật và tính cước... triển các tiêu chuẩn cho GSM thì hầu hết các giao thức đều được thiết kế phục vụ cho giao diện vô tuyến và vấn đề quản lý tính di động của mạng này Trong đó, ETSI chỉ tái sử dụng một số giao thức do ITU-T phát triển, hầu hết các giao thức còn lại đều được thiết lập mới hoàn toàn Sau này, khi phát triển IMS, 3GPP bắt đầu phân tích các giao thức trong GSM mà ETSI đã chuẩn hóa Trên cơ sở đó, 3GPP sử dụng các. .. các chức năng như di động của người sử dụng và chuyển hướng cuộc gọi Giống như RFC 3261, một số các mở rộng được định nghĩa trong các RFC bổ sung và trong các khởi thảo của IETF về các vấn đề nh : tương tác SIP/PSTN và SIP cho các vản tin tức thời và phát hiện sự có mặt Hiện nay SIP hỗ trợ một số dịch vụ cơ bản sau:  Thiết lập cuộc gọi đa phương tiện  Di động người sử dụng  Cuộc gọi hội nghị  Các. .. không? - Xác định các khả năng đầu cuối người sử dụng - Thiết lập và quản lý phiên Bao gồm: thay đổi các thông số của phiên, yêu cầu các chức năng để cung cấp các dịch vụ cho một phiên và kết thúc phiên Lợi ích được liệt kê đầu tiên trên đây là có tầm quan trọng đặc biệt Khi các thuê bao di động bắt đầu sử dụng các dịch vụ dựa trên một hạ tầng IP, chúng có thể muốn thông tin với các đường Internet... SIP được sử dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên đa phương tiện trong mạng lõi trên các giao diện Mg, Mw, Mm, Mi, Mj, và Mk 1.3.2 Giao thức Diameter Các chức năng của AAA theo IETF nó bao gồm các chức năng nhận thực trao quyền và thanh toán cho mạng truy nhập Dự án 3GPP khuyến nghị sử dụng DIAMETER cung cấp chức năng thanh toán sau đây trong các phân hệ IMS • Hỗ trợ cho IPv6 • Tương thích . đầu cuối đến đầu cuối 10 Hình 1-4: Kiến trúc tổng quan của 3GPP IMS 13 Hình 1-5: Cấu trúc của HSS 14 Hình 1-6: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng khách 20 Hình 1-7: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng nhà 20 Hình. Kiến trúc IPTV trên nền IMS-NGN của TISPAN 42 Hình 3-13: Kiến trúc dịch vụ trên nền IMS 48 Hình 3 -14: Kiến trúc dịch vụ đơn giản dựa trên IMS 54 Hình 3-15: Thủ tục khởi động UE 56 Hình 3-16: Kết